AIMMGM XXX Convención Acta de Sesiones

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Riesgos geológicos originados por
la minería del carbón en
Coahuila
Riesgos geológicos originados por la minería del carbón en Coahuila
José Alberto Batista Rodríguez1*, Marco Antonio Pérez Flores2, Diego Martínez Carrillo1, Luis
Fernando Camacho Ortegón1, Alejandra Guadalupe Gutiérrez Alejandro1, Leticia Galván Chavez1,
Edgar Serrano González1, Juvenal Liras de la Cruz1, Juan Fabián Martínez Alfaro1, Luis Felipe
Rodríguez Urbina1, Sergio Guanajuato Trinidad1 y Rolando Castellano Muñoz1.
1
Escuela Superior de Ingeniería, U.A. de C. Blvd. Adolfo Lopez Mateos S/N. Nueva Rosita, Coahuila, México.
2
Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE).
*E-mail: [email protected]
Resumen
A partir de la aplicación de métodos geofísicos (geo-eléctricos) se estudian varias áreas dentro
de la región carbonífera de Coahuila, susceptibles a la ocurrencia de riesgos geológicos
ocasionados por la minería. Inicialmente se ubican las áreas con mayores probabilidades
de ocurrencias de riesgos, luego se realizan mediciones geo-eléctricas en las supuestas
construcciones civiles afectadas. En las mismas se ubican y caracterizan varias estructuras
geológicas, ya sean cavidades y zonas fracturadas, que supuestamente se relacionan con
las actividades mineras, principalmente las de carácter subterráneo. Todas estas estructuras
se ubican en las proximidades y debajo de carreteras, ocasionando en algunos casos
afectaciones visibles en la superficie, y por ende, daños en dichas infraestructuras civiles.
Las supuestas cavidades se ubican a partir de 10 m de profundidad, con diferentes formas
y extensiones, llegando alcanzar en ocasiones hasta 80 m de diámetros. Generalmente
con estas estructuras se vinculan zonas muy fracturadas que en ocasiones llegan hasta la
superficie, provocando afectaciones visibles en dichas infraestructuras. La profundidad de
estas cavidades, su vinculación con zonas fracturadas, su tamaño y extensión, constituyen
los principales elementos que conllevan a sus manifestaciones negativas en la superficie del
terreno
Abstract
Using geophysical methods (geo-electrical) in the Coal Region of Coahuila, we consider several
areas susceptible to the occurrence of geological hazards caused by mining. Initially we locate the
areas of greatest risk occurrence probabilities, and then geo-electrical measurements performed on
buildings likely affected. At the same are located and characterized several geological structures,
whether cavities and fractured zones, which supposedly are related to mining activities, mainly
underground mining. All of these structures are located in the vicinity and under roads, sometimes
causing visible damages on the surface, and therefore damage in those civil infrastructures. Such
cavities are located from 10 m depth, with different shapes and extensions, reaching sometimes
reach up to 80 m in diameter. Usually with these structures highly fractured link that sometimes
reach the surface, causing visible affectations in these infrastructures. The depth of these cavities,
its relationship with fracture zones, their size and extent, are the main elements that lead to its
negative manifestations in the ground surface.
Introducción
El área objeto de estudio se ubica en el NE de México, dentro
del estado de Coahuila (Figura 1). En esta región se localizan importantes zonas mineras, dentro de ellas aparecen
los depósitos de carbón más importantes de México, en la
llamada Región Carbonífera de Coahuila (Corona-Esquivel
et al., 2006). Desde finales del siglo XIX hasta la actualidad se han realizado actividades mineras vinculadas con
la extracción de carbón, a través de una gran infraestructura
creada al efecto, conformada por minas a cielo abierto y
subterráneas, que han abarcado gran parte de este territorio.
Históricamente en zonas de antiguas minería se han ubicado
centros urbanos e infraestructura sociales, y de igual manera,
en los últimos años se han realizado nuevas explotaciones
mineras en áreas urbanas o próximas a ellas. De tal manera,
que en la planificación física de las ciudades y pueblos dentro
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José Alberto Batista Rodríguez, Marco Antonio Pérez Flores, Diego Martínez Carrillo, Luis Fernando Camacho Ortegón, Alejandra
Guadalupe Gutiérrez Alejandro, Leticia Galván Chavez, Edgar Serrano González, Juvenal Liras de la Cruz, Juan Fabián Martínez
Alfaro, Luis Felipe Rodríguez Urbina, Sergio Guanajuato Trinidad y Rolando Castellano Muñoz.
de la región carbonífera, no se han considerado del todo, las
probables afectaciones que la actividad minera causan al
medio ambiente. Tales afectaciones pueden generar o acelerar
riesgos de carácter geológicos, que se reflejan posteriormente
con sus impactos negativos en las infraestructuras creadas
por el hombre (edificaciones, carreteras, puentes, etc.). En los
últimos años en la región se han notado algunas afectaciones
estructurales a obras civiles (Figura 2), que pueden vincularse
de manera directa o indirecta con las actividades mineras,
sobre todo las de carácter subterráneo. A pesar de los años de
explotación minera, existe un desconocimiento de la población y autoridades sobre las afectaciones de la minería a las
infraestructuras sociales. Por esta razón, se realiza esta investigación con el objetivo de identificar y evaluar los riesgos
geológicos ocasionados por la actividad minera del carbón,
en el Estado de Coahuila. A partir de estos resultados se
ubican y caracterizan estructuras geológicas en el subsuelo,
generadas por la minería. Para cumplir este objetivo se
realizan mediciones geofísicas (geo-eléctricas), combinadas
con información geológica, minera y de ordenamiento territorial. Los resultados muestran las principales características
geométricas y físicas de las obras mineras subterráneas,
próximas a las infraestructuras sociales estudiadas, identificando los sectores de mayores riesgos geológicos.
911
Figura 1. Localización de las áreas de estudio. Modificado de Servicio
Geológico Mexicano, 2008.Figura 1. Ubicación de la región de estudio
(tomado de SGM., 2010).
Figura 2. Carreteras afectadas por minería subterránea (hundimientos). Izquierda: carretera 57, en el tramo Nueva Rosita-Piedras Negra. Derecha: tramo de
carretera San Juan-Palau.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Riesgos geológicos originados por
la minería del carbón en
Coahuila
Características geológicas
La región carbonífera de Coahuila (Cuenca de Sabinas) está constituida por 8 subcuencas, que se corresponde con amplios
sinclinales, con orientaciones NW-SE, ajustadas a la estructura regional (Flores-Galicia, 1988; Figura 3).
Figura 3. Mapa geológico-minero 1:50 000 de Nueva Rosita (SGM, 2008)
En esta región afloran rocas con edades desde el Jurásico
al Cuaternario (Eguiluz de Antuñano, 2001; GonzálezSánchez et al., 2007; Figura 3). Las materiales del Mesozoico
están representadas principalmente por rocas sedimentarias
(calizas, areniscas, lutitas, evaporitas, etc.), mientras que
durante el Terciario predominan también rocas sedimentarias
y algunos derrames de basaltos. Dentro de estas rocas, las
más importantes para los depósitos de carbón, se localizan
a finales del Cretácico, específicamente en la Fm. Olmos
(Robeck et al., 1956), ya que contiene los principales mantos
de carbón. Esta formación suprayace a la Fm. San Miguel
e infrayace a la Fm. Escondido y puede alcanzar hasta 152
m de espesor en algunas zonas. La misma está compuesta
de arcilla lutítica gris verdosa y arcilla arenosa fina, interestratificadas irregularmente con arenisca gris verdosa, fina
a gruesa, blanda a dura, de estratificación delgada a maciza,
más o menos diastratificada, que contiene algunas capas con
ondulitas y mantos de carbón y lignito.
Metodología
La investigación se desarrolló en 3 etapas: en la primera etapa
se realizó un inventario de actividades mineras de la región
de estudio, a través de la recopilación, revisión y análisis de
información minera del estado de Coahuila. Posteriormente
se llevan a cabo reconocimientos de campo y se seleccionan lo
sitios con mayores probabilidades de ocurrencias de riesgos
geológicos ocasionados por la minería (Gasera-Maseca, TecCeCytec Agujita y Mina 4). En la segunda etapa, se realizan
las mediciones geofísicas. Para esto inicialmente se revisan
informaciones geológicas y geofísicas de la región, luego se
preparan los trabajos de campo estableciendo las estrategias
de medición (selección de método geofísico, equipo de medición, ubicación de perfiles, cantidades, distancia entre ellos,
distancia entre puntos de medición, etc.). Las mediciones
se realizan a lo largo de perfiles. En algunos casos debido
a la longitud de los mismos, estos se conforman de varias
secciones, que se solapan entre sí. Para estas mediciones se
utilizó el equipo SUPERSTING R1/IP Earth Resistivity /
IP System. Los perfiles eléctricos se ubican paralelos a las
carreteras, con el objetivo de identificar y caracterizar zonas
de altas resistividad próximas y debajo de dichas carreteras.
Estas zonas de altas resistividad se deben vincular a espacios
vacíos en el subsuelo, creados por la minería subterránea.
En estos estudios se utilizaron secciones de hasta 270 m de
longitud con un máximo de 28 electrodos, separados cada 10
m. En cada una de las secciones se midió con tres dispositivos (arreglos de electrodos): Dipolo-Dipolo, Schlumberger
y Wenner, generando tres conjuntos de mediciones. Esto
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
José Alberto Batista Rodríguez, Marco Antonio Pérez Flores, Diego Martínez Carrillo, Luis Fernando Camacho Ortegón, Alejandra
Guadalupe Gutiérrez Alejandro, Leticia Galván Chavez, Edgar Serrano González, Juvenal Liras de la Cruz, Juan Fabián Martínez
Alfaro, Luis Felipe Rodríguez Urbina, Sergio Guanajuato Trinidad y Rolando Castellano Muñoz.
permite tener una visión más completa del área investigada,
según tres arreglos geométricos diferentes. En la etapa 3
se procesan e interpretan los resultados de las mediciones.
Primero se combinan todas las secciones medidas en cada
perfil y luego se realiza la inversión 2D de dichos datos
(incluyendo los datos aportados por arreglos de electrodos),
para obtener una sección geo-eléctrica general que muestre
las variaciones de la resistividad aparente (ρa) en el subsuelo.
En las mismas se ubican zonas de alta resistividad, con las
cuales se deben relacionar las supuestas zonas afectadas por
la actividad minera subterránea, principalmente.
913
infraestructura del lugar. La sexta sección abarca 270 m (es la
única que conforma el perfil T2). Este se ubica en el extremo
derecho de dicha carretera, desde la gasera hasta el puente. El
comienzo de este perfil coincide con los 770 m del perfil T1
(ubicado a la izquierda).
Figura 5. Ubicación de los perfiles eléctricos en el sitio 1 (T1 y T2).
Figura 4. Ubicación de actividades mineras de carbón en los alrededores de
Nueva Rosita. Los puntos señaladas con las letras P indican la posición de
dichas actividades mineras.
Resultados
Actualmente en la región de Nueva Rosita y áreas aledañas
se identifican varias zonas con actividades mineras activas
e inactivas (72 puntos; Figura 4). Muchas de estas zonas
se ubican dentro o próximas a centros urbanos, o de otras
infraestructuras creadas por el hombre (carreteras, puentes,
etc.). En algunos casos se manifiestan claramente las afectaciones de las actividades mineras a dichas infraestructuras
(Figuras 2).
Exploración geofísica
Sitio 1: Gasera-Maseca
En el sitio 1 se realizaron 6 secciones paralelas a la carretera 57 (tramo Nueva Rosita-Piedras Negras), siguiendo
una dirección S30oW, hacia Nueva Rosita en su extremo
izquierdo (Figura 5). Las 5 primeras secciones comprenden
el perfile T1, con una longitud de 920 m. Dentro de este
hay un espacio vacío de 30 m sin mediciones, debido a la
Acta
de
Figura 6. Modelo 2D de ρa (ohm.m) del perfil T1 del sitio 1. El
suavizamiento (b) indica el grado de detalle que muestra el modelo (mayor
detalle en el gráfico inferior).
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
914
Riesgos geológicos originados por
la minería del carbón en
Coahuila
supuestas cavidades detectadas (Ej. Cavidad identificada con
la letra A). Las características de la carretera en este tramo
(hundimiento, Figura 2), confirma la presencia de las estructuras detectadas.
Figura 7. Modelo 2D de ρa (ohm.m) del perfil T2 del sitio 1. El
suavizamiento (b) indica el grado de detalle que muestra el modelo (mayor
detalle en gráfico inferior). Color negro en los extremos indica espacios sin
datos
Figura 9. Ubicación de perfiles eléctricos en el sitio 2.
Sitio 2: Tec-CeCytec Agujita
En este sitio se midieron dos perfiles (T1 y T2), ubicados
en ambos lados de la carretera Sabinas (SE)-Nueva Rosita
(NW), con dirección N20oW (Figura 9). En el perfil T1 se
realizaron 3 secciones (Tec1, Tec3 y Tec3), las dos primeras
solapadas y la última a partir de 10 m sin mediciones, en la
entrada de la mina. Dicho perfil tiene una longitud de 590 m.
T2 solo se conforma de una sección de 270 m. Los inicios de
ambos perfiles se ubican uno al frente del otro, a ambos lados
de la carretera.
Figura 8. Comparación entre los modelos de los perfiles T1 y T2 del sitio 1.
Ambos perfiles se representan a diferentes escalas.
Los modelos de distribución de ρa (ohm.m) en el
subsuelo en T1 y T2 se muestran en la figura 6 y 7, respectivamente. En ambas líneas se representan tres variantes del
modelo con diferentes grados de detalles (b=0.1; b=0.01;
b=0.001). El mayor detalle se muestra en los gráficos inferiores. Las zonas con colores azules señalan las mayores
resistividades aparentes, y sugieren la ubicación, forma y
extensión de probables cavidades. Tales espacios vacíos e
vinculan zonas altamente fracturadas, que se entienden hasta
la superficie. Ambas características del subsuelo deben ser
causadas por la minería subterránea. Según se muestra en las
figuras 6, 7 y 8, las zonas altamente fracturadas llegan hasta
la superficie y se distribuyen en varias partes de las líneas
medidas. Próximo a los 10 m de profundidad comienzan a
observarse las probables cavidades, con diferentes formas y
tamaños.
La comparación entre ambos perfiles (Figura 8),
sugiere la continuación bajo la carretera de algunas de las
Figura 10. Modelo 2D de ρa (ohm.m) de T1 del sitio 2. El suavizamiento
(b) indica el grado de detalle que muestra el modelo. Color negro señala sin
mediciones.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
José Alberto Batista Rodríguez, Marco Antonio Pérez Flores, Diego Martínez Carrillo, Luis Fernando Camacho Ortegón, Alejandra
Guadalupe Gutiérrez Alejandro, Leticia Galván Chavez, Edgar Serrano González, Juvenal Liras de la Cruz, Juan Fabián Martínez
Alfaro, Luis Felipe Rodríguez Urbina, Sergio Guanajuato Trinidad y Rolando Castellano Muñoz.
915
líneas (Figura 12) indica que algunas de las supuestas cavidades se observan a ambos lados de la carretera, indican su
presencia bajo la misma.
Figura 11. Modelo 2D de ρa (ohm.m) de T2 del sitio 2. El suavizamiento
(b) indica el grado de detalle que muestra el modelo.
Figura 13. Ubicación del perfil T1 en el sitio 3.
Sitio 3: Mina4
En el sitio 3 se midió un solo perfil (T1) con una sola sección
de 270 m, paralela a la carretera San Juan (NE)-Palau (SW),
con una dirección S70oW (Figura 13).
Figura 12. Comparación entre los modelos de T1 y T2 del sitio 2. Ambos
perfiles se representan a escalas diferentes. Color negro indica espacio sin
datos. Letra A y B señalan cavidades comunes en ambas líneas.
En las figuras 10 y 11 se representan los modelos obtenidos sobre la distribución de las resistividades aparentes en
los perfiles T1 y T2. De la misma manera que en el sitio 1,
aquí las zonas con colores azules indican las mayores resistividades aparentes, y sugieren la ubicación, forma y extensión
de supuestas cavidades. A diferencias del sitio 1, en este sitio
tales zonas no llegan hasta la superficie. Es probable que por
esta razón aún no se manifiesten en la carretera los efectos
negativos de la minería. Las zonas ubicadas con dichas
características aparecen a partir de 30 m de profundidad,
distribuyéndose a lo largo de T1 y T2, con formas y extensiones variables, en algunos casos de hasta 80 m (Ej. Cavidad
señalada con la letra B en T1). La Comparación de ambas
Acta
de
Figura 14. Modelo 2D de ρa (ohm.m) de T1 del sitio 3. El suavizamiento
(b) indica el grado de detalle que muestra el modelo.
El modelo obtenido para la sección de Mina4, se
muestra en la figura 14, con dos niveles de detalles diferentes.
La gráfica de arriba muestra los mayores detalles del modelo
y sugiere la ubicación de varias cavidades en el subsuelo, a
partir de 25 m. Estas cavidades presentan diferentes formas
y tamaños, alcanzando en ocasiones casi 80 m de diámetro.
Los efectos de estas supuestas cavidades, originada por la
minería subterránea en la Mina4, se aprecian en superficie.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Riesgos geológicos originados por
La zona hundida mostrada en la figura 2, se ubica encima de
las zonas de altas resistividades localizadas en el centro de la
sección medida.
Conclusiones
A partir de mediciones con métodos geofísicos (geoeléctricos) se localizaron y caracterizaron varias zonas de
supuestas cavidades ocasionadas por la minería subterránea.
Tales zonas se ubican en las proximidades y debajo de
carreteras, ocasionando en algunos casos (Gasera y Mina4)
afectaciones visibles en superficie, y por ende, en dichas
infraestructura civil. Las supuestas cavidades se ubican a
partir de 20 m de profundidad. Las zonas de intensas fracturas,
vinculadas con ellas, en ocasiones llegan hasta la superficie,
provocando afectaciones visibles en las infraestructuras (Ej.
Sitio Gasera-Maseca). Tales estructuras poseen formas y
extensiones variables, llegando alcanzar en ocasiones hasta
80 m de diámetros.
Agradecimientos
Al gobierno del estado de Coahuila por financiar el proyecto
que permitió obtener los resultados mostrados en este trabajo.
la minería del carbón en
Coahuila
Referencias Bibliográficas
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SGM. 2010. Panorama minero del estado de Coahuila. 47p.
SGM. 2011. Panorama minero del estado de Coahuila. 48p.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Carlos Anaya Renovato
y
Javier Lara Sánchez
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Nueva Licenciatura de Ingeniero Geólogo; una propuesta coherente con el entorno
minero y energético del Norte de México
Luis Fernando Camacho Ortegón1*, José Alberto Batista Rodríguez1 Diego Martínez Carrillo1,
Felipe de Jesús López Saucedo1, Emma Teresa Pecina Treviño1, José Longoria Treviño1,2,
Samuel Chacón de la Rosa1, Alan Omar Ayala Reyes1.
2
1
Escuela Superior de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Adolfo López Mateos S/N, 26800 Nueva Rosita Coahuila.
Instituto Longoria de Investigaciones Científicas Aplicadas, Ejido Laguna de Sánchez, del Municipio de Santiago, Nuevo León, México.
*Email: [email protected]
Resumen
Una región en proceso de apertura al mundo, requiere fortalecer su entorno (ambiente tecnológico
y de mercado) donde el capital de innovación juega un papel fundamental. Por tanto, el capital
intelectual para la innovación no es sustituible por la ventaja de salarios bajos si lo que se desea
es tener un nicho de mercado bien definido con alto valor agregado.Como se sabe, en estas
economías, la capacidad de mantener una ventaja competitiva en investigación y desarrollo
tecnológico se explica por la creación y desarrollo de un entorno institucional óptimo CAPITAL
INTELECTUAL EN LA REGIÓN CENTRO CARBONÍFERA DEL ESTADO DE COAHUILA.
La Escuela Superior de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Coahuila, apegado
a esta necesidad regional, presento y aprobó el plan de estudios del grado de Ingeniero Geólogo,
que incluye 10 semestres y 274 créditos, cuyo objetivo es que el egresado sea un profesionista con
conocimientos sólidos en ciencias básicas y ciencias geológicas, que participa en la exploración
de nuestra región y país. El ingeniero geólogo contara con la preparación necesaria que le
permita colaborar tanto en investigación como en exploración, en los niveles de planeación,
organización, ejecución y dirección en las áreas de Geotecnia, Geología de Minas, Geología del
Petróleo, Hidrogeología, Geología Ambiental y ciencias afines así como el permitir que el nuevo
geólogo pueda continuar estudios de posgrado de calidad nacionales o extranjeros gracias a sus
amplios y suficientes conocimientos y al dominio del idioma inglés. A partir de este entorno, se
ha considerado en nuestra escuela la creación de esta nueva oferta educativa, la cual permitirá
una estrecha vinculación con las necesidades del desarrollo social, científico y tecnológico de
la comunidad, donde el mercado laboral para los geólogos, es ampliamente aceptable gracias
a que se formaraun profesionista integral, innovadores y emprendedores, con habilidades y
competencias que los convierten en profesionales con capacidades más universales. La fortaleza
de la escuela radica básicamente en la capacidad docente con 8 profesores doctorados afines al
programa, de ellos 4 doctores cuentan con el reconocimiento del SNI y 6 con perfil PROMEP, así
como en su infraestructura suficiente y apropiada para el desarrollo de la docencia e investigación
con prácticas de campo suficientes y adecuadas al perfil del egresado. La Escuela Superior
de Ingeniería, promovió ante la universidad este nuevo programa educativo, que construyo a
consecuencia del gran dinamismo que se presenta en nuestro país, y muy en particular en el
norte de México en lo referente a la exploración y explotación de yacimientos de minerales de
carbón, fluorita, celestita, barita, fierro, plomo, zinc, hidrocarburos (Ej. gas natural de lutitas
y carbón) y acuíferos, que se encuentran en Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas. También se
debe a la necesidad, cada vez creciente, de realizar investigaciones geológicas, hidrogeológicas
y medioambientales, que garanticen un aprovechamiento racional de los recursos naturales, y a
su vez un desarrollo sustentable. Esta oferta educativa aportara nuevos geólogos a México, que
apoyaranel desarrollo de las geociencias y proyectos afines, así como el incrementar la formación
de geólogos que disminuyan el déficit nacional en esta especialidad, generando desarrollo en las
IP así como sumar estos al sector gobierno en las dependencias que demandan profesionales en
geología.
Palabras clave: Plan de estudios, ingeniero geólogo, geología, profesores, infraestructura,
Clúster de Carbón, Coahuila.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Nueva
licenciatura de
Ingeniero Geólogo;
una propuesta coherente con el entorno minero y energético del norte de
Introducción
Una forma de garantizarla formación de capital intelectual para las regiones, es considerando la apertura de oferta
educativa de calidad, Así, el capital intelectual que desarrolle la Región Centro Carbonífera garantizara los planes
de desarrollo establecidos por los gobiernos federal, estatal
y municipales,así como apoyara la expansión industrial de
la entidad, al preparar el capital humano que aportara valor a
estas estrategias y quepermitirá la mejora de las condiciones
de vida de la población e incremento del PIB.En este sentido
la Escuela Superior de Ingeniería, que es una dependencia
de educación superior perteneciente a la Universidad Autónoma de Coahuila, fundada hace 55 años como Escuela de
Minería y Metalurgia “Lic. Adolfo Lopez Mateos” y ubicadaen la ciudad de Nueva Rosita en el Municipio de San Juan
de Sabinas en el Estado de Coahuila de Zaragoza alNoreste
de México, (figura 1),respondió con esta nueva oferta educativa, que nos permitirá ofrecer una pertinente respuesta a la
sociedad, al ofertar licenciaturas necesarias para el desarrollo económico y el mejoramiento del nivel de vida de la
población de esta región, específicamente de los estados de
Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas
México
Cabe destacar que el sector industrial y el norte
de México requieren de Ingenieros Geólogos que logren
impulsar las industrias extractivas encaminadas a la explotación de los recursos naturales con los que se cuenta en el
país. Estedéficit de geólogos se ve reflejada en los datos del
INEGI y la STPS,donde los Ingenieros geólogos ocupan el
sexto lugar entre los más demandados y mejor remunerados
a nivel nacional (INEGI 2011, Lozano-Alarcón, 2011), esto
derivado de la amplia demanda del sector privado y de una
creciente aceleración en el desarrollo nacional de la industria
extractiva. Cabe señalar que según datos del INEGI, actualmente la demanda de Ingenieros Geólogos a nivel nacional,
Fig 2. Ubicación del Cluster de Carbón en el norte del Estado de Coahuila
(Tomado de SE, 2002)
Fig 1. Ubicación de la Cd. de Nueva Rosita en el Estado de Coahuila.
no se cubre debido a la poca oferta que ofrecen las universidades nacionales, teniendo como resultado la integración
de especialistas extranjeros para cubrir medianamente la
demanda nacional.
La pertinencia de esta licenciatura tiene especial
énfasis a lasnecesidades del Clúster del Carbón, que está
ubicado específicamente en la Región Centro y Carbonífera
del Estado de Coahuila (SE, 2002, Figura 2).
Este cluster está organizado como un polo de capitales
que permite el desarrollo de las Cadenas Empresariales del
Carbón, Siderúrgica y Metalmecánica, de tal menara que es
posible proveer insumos y servicios permitiendoun crecimiento sustentable en la región (Figura 3).
En esta Región Carbonífera, también convergen la
Cuenca de Sabinas y Cuenca de Burgos, dos pujantes áreas
extractivas que exploran y desarrollan campos petroleros de
gas seco y gas húmedo, con producciones importantes de gas
natural (Figura 4). Especialmente en la Región de Piedras
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodríguez, Diego Martínez Carrillo, Felipe de Jesús López Saucedo, Emma Teresa
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Pecina Treviño, José Longoria Treviño, Samuel Chacón de la Rosa, Alan Omar Ayala Reyes
Fig. 3. Estructura del Cluster de Carbon. La gráfica muestra la articulación funcional de lo que podría constituir el cluster del carbón y se refiere al
funcionamiento de sus eslabones: las empresas de proveeduría, las empresas de servicio, las instituciones y organismos de soporte que intervienen para que
éste opere de manera eficiente; así como a las industrias conexas a ésta cadena. (Tomado de SE, 2002).
Negras, se anuncio este año por parte de PEP-Pemex, IMP,
SENER y el Gobierno del Estado de Coahuila, acerca de
la exploración de Gas Shale en el campo Galaxia (Pemex,
2012; Escalera Alcocer, 2012), donde se prevé el desarrollo
industrial de este hidrocarburo y de la necesidad en el corto
plazo de capital humano de alto valor agregado habilitado en
esta área de la ingeniería extractiva.
Derivado de esta necesidad, la licenciatura que ofrecerá la Universidad Autónoma de Coahuila, permitirá que el
profesionista adquiera conocimientos que le permitan apoyar
inicialmente al desarrollo regional y cubrir una parte de la
oferta laboral en el sector de las industrias extractivas del
Estado de Coahuila de Zaragoza, aunado a que este profesionista tendrá conocimientos suficientes para apoyar en la
prevención de desastres de origen geológico, destrucción
de obras civiles, huracanes, y que tengan conciencia en la
protección del medio ambiente.
Acta
de
Los estudiantes podrán vincularse nacional e internacionalmente y realizar estancias semestrales en otras
instituciones de educación superior (IES). Esto será posible
gracias a que esta oferta educativa funcionara bajo el sistema
de créditos académicos que le permitan cursas materias en
otras IES y acreditarlas en la UAdeC, con esto se flexibilizara
el PE y su currículo, permitiendo la movilidad, desarrollo de
capacidades y habilidades y transferencia de capital intelectual, para el engrandecimiento cultural de los educandos.
Metodologíaque implica las tendencias de la disciplina
y retos de la educación en áreas de ciencias de la tierra
Se discutía hace tiempo, que el dato cronológico de que
estemos acabando el Siglo XX no tiene mayor trascendencia,
a no ser porque está coincidiendo con un cambio de cultura,
que nos está llevando de una sociedad industrial a otra muy
diferente denominada la sociedad de la información, por lo
que aquellos valores que han estado prevaleciendo durante
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
920
Nueva
licenciatura de
Ingeniero Geólogo;
una propuesta coherente con el entorno minero y energético del norte de
Fig. 4. Ubicación del campo exploratorio para gas shale Galaxia. La imagen
muestra la ubicación de la Cuenca de Sabinas, Cuenca de Burgos y el área
de desarrollo petrolero de gas shale en el sur de Texas y Norte de México.
Tomado de Escalera Alcocer, 2012.
más de un siglo, comienzan a cambiar por otros aún no
formulados totalmente, pero que serán los necesarios para la
adaptación al nuevo entorno que ha creado la tecnología.
Uno de los efectos de la globalización generada por
una red mundial de comunicaciones que han eliminado las
históricas barreras de espacio y tiempo entre los habitantes
del planeta, es el instantáneo flujo de capitales que buscan
la máxima rentabilidad, lo que trae como consecuencia que
las empresas sólo prevalecen si son competitivas en el nuevo
entorno, lo que determina una precariedad en la permanencia
de las mismas, lo que se traduce en el fin de la breve época
del pleno empleo.
Ello no implica que falte el trabajo, sino que mientras unos pocos privilegiados mantendrán su empleo en los
organismos estatales y en las grandes corporaciones multinacionales, la mayoría de los trabajadores provendrán de
PYMES (Pequeña y Mediana Empresa), o del autoempleo,
como autónomos.En esta nueva etapa, en que la competitividad es una exigencia con un peso que no tenía hace 20
años, la tendencia es que el ingeniero ejerza labores que
necesitan de un entorno de trabajo en equipo.
El ingeniero del futuro necesita una fuerte preparación
teórica y práctico, especialmente basado en competencias y
puntualizando con conocimiento horizontal, en el dominio de
técnicas de laboratorio basadas en procedimientos de calidad
normados por organismos acreditadores. De igual modo,
la necesidad de trabajar con equipos humanos le obligan a
México
conocer las modernas técnicas de gestión, tal y como las va
a estudiar mediante un curso cuando su empresa lo necesite
en esta actividad, pero con la diferencia de que la sociedad
comienza a exigir, que sea el profesional quien cree la nueva
empresa que sólo él puede gestionar por ser poseedor de la
tecnología adecuada. El siglo veintiuno, continuará teniendo
una fuerte competencia técnica, pero ésta será equilibrada
con más amplias habilidades en negocios, habilidades de
naturaleza empresarial, habilidades en gerencia de recursos
humanos, en marketing, y en finanzas.
El ingeniero del siglo veintiuno debe tener perfeccionada su capacidad de comunicar en la forma escrita y
verbal. Aprecia más plenamente la importancia de trabajar
en equipos para discutir asuntos y resolver problemas. El día
del ingeniero aislado acabó. Las cosas son muy complicadas
para confiar en la acción individual.
Además, para que el ingeniero del mañana tenga el
éxito en este nuevo ambiente competitivo de negocios, se
torna imperativo tomar la responsabilidad de su propio
destino. La llave es asumir la responsabilidad para mantener
la propia vitalidad técnica y profesional. El proceso de
aprendizaje nunca debe parar.
Nosotros debemos tener una visión positiva, puesto que
avances tecnológicos y cambios en el mercado de trabajo,
pueden llevar a emocionantes carreras, pero requieren que
se esté preparado, ser flexible y comprometido con el desarrollo profesional continuo. Dado que la rapidez con que los
cambios tecnológicos de hoy ocurren, significa que la media
vida de una educación en ingeniería hoy es cerca de cinco
años. Establecer una base para el aprendizaje a largo plazo
es la llave para la sobre vivencia.
Debido a continuos avances científicos y tecnológicos
en todos los campos del saber, especialmente en bioingeniería,
ingeniería genética, nuevas tecnologías. El conocimiento se
va renovando continuamente, velozmente. Y fuerza cambios
en la forma de hacer las cosas, en los instrumentos que se
utilizan. Por lo que necesitamos estar aprendiendo continuamente.
La mayor parte de la población activa de los países
en los que se ha consolidado la “sociedad de la información” trabaja en el sector servicios, y casi siempre con una
fuerte dependencia de las nuevas tecnologías para realizar su
trabajo. Terminó la era industrial en la que el sector secundario (la producción industrial de bienes materiales) era el
más importante de la economía. Ahora los intangibles “información y conocimiento” son valores en alza, indispensables
para el progreso de las empresas y también para asegurar el
bienestar de las personas.
La actual “revolución del conocimiento” demanda
ingenieros que más allá de sus conocimientos tecnológicos
específicos sean capaces de acceder y utilizar adecuadamente
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodríguez, Diego Martínez Carrillo, Felipe de Jesús López Saucedo, Emma Teresa
921
Pecina Treviño, José Longoria Treviño, Samuel Chacón de la Rosa, Alan Omar Ayala Reyes
los nuevos recursos de la información y la comunicación y
las nuevas dinámicas de organización de la actividad. El
ingeniero está preparado como el que más para asumir los
retos que enfrente la nueva sociedad en su conjunto y en los
diversos sectores como son la energía, gestión empresarial,
infraestructuras, innovación tecnológica, medio ambiente y
la sociedad del conocimiento.
Definición actualizada de la profesión y descripción real del
campo laboral
La Ingeniería Geológica es una profesión aplicada al estudio
y solución de los problemas de la ingeniería y del medio
ambiente, producidos como consecuencia de la interacción
entre las actividades humanas y el medio geológico.
Además de las necesidades tradicionales del país (prospección y explotación de recursos minerales (metálicos y no
metálicos, aguas subterráneas) y energéticos (hidrocarburos,
carbón, nucleares, geotérmicos); los proyectos de ingeniería (obras civiles), los ingenieros geólogos se requieren
en la evaluación y solución de problemas geoambientales
locales (urbanos particularmente), regionales y mundiales,
la participación en la predicción, prevención y mitigación
de riesgos geológicos (inundaciones y avenidas torrenciales,
erosión superficial, movimientos en masa, procesos costeros,
volcanismo, sismicidad) para garantizar mejores condiciones
de seguridad para la comunidad, las obras de ingeniería, la
industria, la prestación de servicios públicos y la explotación,
transporte y almacenamiento de recursos minerales y energéticos.
Resultados
Mapa Curricular Como resultado del trabajo colegiado por
pares académicos así comodiversos talleres y encuestas efectuados por esta escuela a los sectores de la industria extractiva
y gobierno durante los años 2011 y 2012, La Escuela Superior de Ingenieríalogróconstruir una retícula y contenidos
programáticos en sintonía con las capacidades yhabilidades
que el sector productivo y gobierno demanda alprofesionista
al egresar de la licenciatura y asegure el poder enfrentar sus
obligaciones laborales con herramientas suficientes que le
aporten valor y soluciones precisas a la problemática del
entorno industrial y globalizado del siglo XXI. En consecuencia el mapa curricular (tabla 1) que fue consensado y
evaluado por pares académicos permite congruencia y un
balance adecuado en la carga académica, que apuntala un
desarrollo adecuado del estudiante e incremento intelectual.
A continuación se describe la distribución por área del conocimiento y seriación de materias, cuidando la existencia de
suficientecontenido de áreas del conocimiento como ciencias
humanas, administración, seguridad,arte y cultura.
Tabla 1. Mapa Curricular de la licenciatura Ingeniero Geólogo. Escuela Superior de Ingeniería Universidad Autónoma de Coahuila, 2013.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
922
Nueva
licenciatura de
Ingeniero Geólogo;
una propuesta coherente con el entorno minero y energético del norte de
México
Tabla 2.- Seriación de materias para la licenciatura de Ingeniero Geólogo.Escuela Superior de Ingeniería Universidad Autónoma de Coahuila 2013.
Tabla 3. Créditos y Horas clase por semestres y totales de la licenciatura Ingeniero Geólogo. Escuela Superior de Ingeniería Universidad Autónoma de
Coahuila 2013.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodríguez, Diego Martínez Carrillo, Felipe de Jesús López Saucedo, Emma Teresa
923
Pecina Treviño, José Longoria Treviño, Samuel Chacón de la Rosa, Alan Omar Ayala Reyes
Seriación y secuencia de las materias
La seriación de materias (tabla2), se dio de conformidad con
las academias de ciencias de la Escuela Superior de Ingeniería, tomando en cuenta la pertinencia y conocimientos
previos para cursar las asignaturas siguientes, esta cadena
de custodia académica se planeó en estricto apego a los
contenidos programáticos del programa educativo y consecuentemente con las materias a fines del tronco común de las
ingenierías en la UAdeC.
En la tabla 3, es posible observar un resumen del
desglose general de créditos y porcentajes para la licenciatura
de Ingeniero Geólogo, que está en sintonía con el reglamento
de planes de educación superior y de acuerdo con la Dirección de Superación Académica de la UAdeC.
Rutas académicas
Los créditos del programa de estudio lo podrán cursar
alumnos de tiempo completo y de tiempo parcial de acuerdo
a sus necesidades, para tal efecto se proponen las siguientes
rutas de acuerdo a la estructura curricular propuesta:
Ruta N° 1 Al alumno con una trayectoria regular y
debidamente inscrito se le asignará la carga máxima por
Acta
de
semestre y podrá concluir el programa de estudios en 10
semestres.
Ruta N° 2 Los alumnos debidamente inscritos y
asesorados por su tutor solicitarán a la secretaría académica,
cursar en otras IES de forma presencial su carga académica
mediante el programa de movilidad de la UAdeC. Las materias acreditadas y no acreditadas se tomaran en cuenta para
continuar su formación en esta IES.
Para los casos de alumnos irregulares la secretaría
académica diseñará su carga académica según proceda con
sus posibilidades y características de cada alumno en particular, debiendo existir un seguimiento por parte de dicha
secretaría para estos alumnos.
Infraestructura con la que cuenta el programa
Cabe señalar, que este programa de Ingeniero geólogo,
compartirá laboratorios con el programa de Ingeniero en
Recursos Minerales y Energéticos, derivado de la similitud
en una variedad de asignaturas. Sin embargo la especializa-
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
924
Nueva
licenciatura de
Ingeniero Geólogo;
una propuesta coherente con el entorno minero y energético del norte de
México
Tabla 4. Infraestructura de la Escuela Superior de Ingeniería
.
Cant.
1
1
Infraestructura
Edificio Principal con
siete aulas para 18
alumnos, tres aulas para
25 alumnos y tres aulas
para 50 alumnos.
Laboratorios
de prácticas e
investigación;
•Caracterización
próxima del Carbón
•Preparación mecánica
de minerales
•Cromatografía
•Química General
•Petrografía
•Absorción Atómica
•Modelado de Cuencas
•Geología y Geofísica
•Física y Mecánica
•Resistencia de
materiales
•Litopreparación
•Ingles
•Centro de Computo
•Biblioteca
Especializada
Sanitarios para hombres
y mujeres
RestaurantUniversitario
1
Papelería
3
7
Canchas deportivas
Parque vehicular
13
3
Equipo
Multimedia, internet, mobiliario y climatización
3 Calorimetros, 3 Det. de Azufre, Muflas,3 estufa, 10 balanzas de
pres., 3 pulverizador, 1 columna de flotación, 2 maquina Denver,
1 quebrador de quijadas, 1 molino de rodillo, 1 de bolas, 1 Rotap,
GC-MS, FT-IR, ICP-MS, UV-Bis, campana para humos, Peachimetro,
%Ro, Contador de macerales, fluorescencia, Absorción atómica,
20 PC Estaciones de trabajo, Software Surfer, Petromod, Autocad,
Mintec, HSC Chemistry, Suceptivilimetro magnético, RS-125
Espectrometro, Resistivimetro con 25 canales SuperSting R1/IP/SP
WiFi Earth resistivity & IP imaging System, Geode G24 Sismógrafo
de campo de 24 canales, 3 kits para laboratorio de física, maquina
universal 500 Kn digital certificada, maquina cortadora de rocas, 4
pulidora, 1 maquina cortadora y pulidora de laminas delgadas, 15 PC
softwareTELL ME MORE, 36 PC Win 7-internet, 250 libros ciencias
básicas y aplicadas, 50 libros especializados.
Sanitarios remodelados y adaptados para personas con capacidades
diferentes
Mesa fría y caliente, cocina equipada con equipo industrial, mesas y
sillas para 160 personas, 2 sanitarios (H/M) y uno para personas con
capacidades diferentes
Con servicio a los estudiantes, fotocopiado, enmicado, engargolado,
papelería en general
Futbolito, basquetball, boleiball, campo de futbol americano y soccer.
3 camionetas tipo SUV, 2 VAN para 9 pasajeros, 1 autobús para 36
pasajeros, 1 Pick-up Cabina y ½.
ción en Geología, requiere infraestructura adicional a la existente (tabla 4), donde se solicita la adquisición del equipó y
edificios que se muestra a continuación en la tabla 4.
Incremento a la matricula
Con esta licenciatura en Geología, apoyaremos en la mitigación del desbalance existente en la matrícula por área
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodríguez, Diego Martínez Carrillo, Felipe de Jesús López Saucedo, Emma Teresa
925
Pecina Treviño, José Longoria Treviño, Samuel Chacón de la Rosa, Alan Omar Ayala Reyes
Tabla 5. Proyección Incremento en la matricula programa de Ingeniero Geólogo.
Fig. 5. Proyección Incremento en la matricula. Se observa como en diez semestre la UAdeC a través de este programa, lograra incrementar la matricula
mínimo a 185 alumnos de ingeniería en programas de calidad.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
926
Nueva
licenciatura de
Ingeniero Geólogo;
una propuesta coherente con el entorno minero y energético del norte de
de conocimiento y nivel de estudios, finalmente la UAdeC
espera que en los grupos generacionales del PE Geólogo,
ingresen en promedio 25 estudiantes por semestre (tabla 5,
figura 5), ofertando la licenciatura para enero y agosto de
cada año. Esta oferta obedece a una estrategia que nos permita
disminuir la deserción e índice de reprobación logrando una
atención más estrecha con el estudiante, esperando sea esta
menor al 30% por corte.
Titulación
El reglamento de titulación para la carrera de Ingeniero
Geólogo, está directamente ligado al reglamento de titulación
vigente para todas las licenciaturas de la UAdeC (UAdeC,
2008), considerando que una de las metas de modernización
educativa es la de ofrecer diversas opciones de titulación
para que todos los egresados se integren a la vida productiva nacional con calidad competitiva, donde para obtener
el Título Profesional de la carrera de Ingeniero Geólogo, se
consideran las siguientes opciones:
•
Proyecto de Investigación
•
Tesis
•
Memoria de Experiencia Profesional
•
Créditos de Postgrado
•
Diplomado en un área afín
Conclusiones
1. La Universidad Autónoma de Coahuila, en función a su
plan de desarrollo institucional (Ochoa-Rivera, 2010),
planea ampliar la cobertura de la educación superior con
equidad, logrando sumar los elementos suficientes que
permitieron aprobar la apertura en enero del año 2014 de
una nueva licenciatura única en el Estado de Coahuila y
ubicándola en la Escuela Superior de Ingeniería, única
dependencia educativa líder en el campo de las ciencias
de la tierra en el Estado de Coahuila.
2. Alincrementar la oferta educativa, con el nuevo PE de
Ingeniero Geólogo abierto, flexible y diversificado,
proporcionaremos a la sociedad una alternativa académica que ofrece abatir los índices de pobreza impactando
en el desarrollo de la economía regional.
3. La ingeniería en geología es pertinente como oferta
educativa, entendida ésta como la atención tanto a las
vocaciones de los educandos, como a las necesidades
planteadas por el desarrollo nacional, regional y estatal.
En este sentido la Escuela Superior de Ingeniería al estar ubicada en le Clúster del Carbón (SE, 2002) y Gas
Shaledel Norte de México (SE, 2011), cuenta ya con una
licenciatura que permitirá detonar el sector energético,
mediante la exploración de yacimientos que generen en
el corto plazo una activación de la economía regional.
México
Así también la necesidad de abastecer nacionalmente a
la IP en los proyectos de desarrollos mineros, que ofrecen certidumbre laboral al estudiante de geología y una
rápida inserción al sector productivo que en consecuencia derivara en una mejora de su calidad de vida en el
corto plazo (SE, 2002; 2011).
4. Esta oferta educativa, pone especial énfasis en el trabajo
de tutorías y asesorías, queaporta mejores resultados a
grupos pequeños, y las constantes salidas a campo permitirían el puntualizar temas de interés y evaluar con
mayor énfasis el trabajo de campo, cerrando las brechas
del conocimientos con alto valor agregado y transferencia real de capital intelectual.
Agradecimientos
Los Autores agradecen a la Universidad Autónoma de
Coahuila, especialmente al personal de la Dirección de
Planeación y Superación Académica por el apoyo brindado
en la creación de este programa educativo, Especialmente
Luis Fernando Camacho Ortegón agradece al Ing. José
Antonio Escalera Alcocer Sub-Director de PEP-PEMEX y
a la MenEd. Flavia Jamieson Ayala Directora de Planeación
de la UAdeC por su apoyo incondicional en la realización
de este trabajo. Finalmente los autores agradecen a las mas
de 200 personas de las empresas MINOSA, MICARE,
AHMSAB, Grupo Peñoles, PEP-Pemex, CFE, Minera
San Patricio, Unión Mexicana de Productores de Carbón,
PRODEMI, Unión Nacional de Productores de Carbón, al
personal de las dependencias de gobierno STPS, SE, SGM,
a los compañeros de la Asociación de Ex Alumnos de la
Escuela de Minería ALM y a las universidades UANL y
Florida International University, por su participación en
foros de consulta y encuestas que permitieron la construcción apropiada y equitativa de este nuevo plan de estudios
así como
Referencias Bibliográficas
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asociado a plays de aceite y gas de lutitas en México, Expo Foro
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AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodríguez, Diego Martínez Carrillo, Felipe de Jesús López Saucedo, Emma Teresa
927
Pecina Treviño, José Longoria Treviño, Samuel Chacón de la Rosa, Alan Omar Ayala Reyes
PEMEX (2012), Petróleos Mexicanos; Informe anual2012, Artículo 70.
Ley de Petróleos Mexicanos, 736 p. http://www.pemex.com/files/
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SE (2002), Coahuila Competitivo 2020. Programa Regional de
Competitividad Sistémica. Saltillo: Secretaria de Economía. Mayo
2002.
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Secretaria de Desarrollo Económicoy Competitividad, Gobierno del
Estado de Coahuila, 85 p.
Acta
de
UAdeC (2008),Reglamento general de opciones para titulación, aprobado
por el Consejo Universitario en sesión ordinaria el día 05 de
diciembre de 2008, 10 p.http://www.mate.uadec.mx/docs/
reglamentoopcionestitulacion.pdf
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
928
Aplicación de la Geometría Descriptiva
a la
Minería y Geología
Aplicación de la Geometría Descriptiva a la Minería y Geología
Alumnos del 2do semestre del Departamento de Minas, Metalurgia y Geología. Tutor: Echegoyén G.*
Universidad de Guanajuato.
*Email: [email protected]
Resumen
En el presente escrito se trata de conectar la teoría con la práctica a través de una correcta
interpretación de rasgos geológicos estructurales al planteamiento y resolución de
situaciones de índole geológico-minero, mediante el uso de los conocimientos adquiridos
en la materia de Geometría Descriptiva. Se presentan dos casos: Comportamiento de Veta
Madre y Relación de tiros de manteo con veta de El Nopal, ambos en el Distrito minero de
Guanajuato.
Abstract
This paper attempts to connecting both theorical and practice knowledge through a correct
interpretation of structural geology features to resolve mine-geology situations through the use of
the knowledge acquired in the Descriptive Geometry course. Two case studies are presented: Veta
Madre performance and relationship between hosting shafts in El Nopal vein, both at the mining
district of Guanajuato.
Introducción
Dentro de las carreras de ingeniero Geólogo e ingeniero de
Minas, ambas de la Universidad de Guanajuato, se imparte la
materia de Geometría Descriptiva (GD) durante el segundo
semestre (1). El enfoque de la materia consiste en estudiar,
asimilar y aplicar tres aspectos esenciales que son: el punto,
la recta y el plano. Éstos aplicados a la geología-minería dan
el enfoque establecido , que es: comprender la tridimensionalidad de estructuras y así, en semestres posteriores, comprender
los softwares especializados en aspectos de evaluación de
proyectos, pasando por la topografía, correcta interpretación de datos a diamante, modelación de cuerpos, cálculo de
reservas, método de explotación, evaluación económica, entre
otros importantes aspectos actualmente computarizados.
De los aspectos mencionados, el primero, el punto
se puede interpretar como el inicio o fin topográfico de una
determinada obra, la intersección de dos o más avances,
un determinado lugar al que se desea llegar, todos ellos
mediante sus tres coordenadas espaciales. Respecto a la
recta, se le relaciona a aspectos geológicos tales como un
barreno a diamante, una intersección, un rumbo, un echado,
etc. y, respeto a la minería como un cañón, un avance tanto
de exploración como de explotación, un tiro, una rampa, etc.
El último aspecto, el plano, se le considera como una veta,
falla, dique, junta, etc.
Lo anterior se puede representar en forma gráfica como
se ha tratado de ilustrar en la figura 1, donde se considera tres
fotografías de aspectos mineros resaltando los puntos A y B
como inicio y fin de alguna medición, así se tiene que en la
figura 1 (a) se indica esos dos puntos y la recta AB indica una
longitud verdadera, un sentido (rumbo) y una inclinación. En
la (b) se tiene una orientación e inclinación de barrenación y,
Figura 1. Aplicación del punto, recta y plano en aspectos minero-geológicos
1
Enfoque contenido en la carta descriptiva de la Materia de GD. Plan de estudios versión 2007. UG.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alumnos
del
2do
semestre del
Departamento de Minas, Metalurgia y Geología. Tutor. M. C. R. Echegoyén G.
929
Metodología
Se toman datos de campo utilizando brújula tipo Brunton,
posicionador geográfico (GPS), cinta métrica, cámara,
eventualmente estación total y softwares relacionados.
Los datos son principalmente coordenadas geográficas de
puntos relevantes, rumbos de obras, distancias de un punto
a otro, rumbos y echados de vetas, acervo fotográfico y,
cuando es pertinente, un bosquejo histórico.
Las coordenadas son traducidas, en caso necesario,
y ajustadas a una escala apropiada para ser incluidas en un
sistema tridimensional cartesiano, tal como se indica en la
figura 2. Con los datos ajustados, se vacían en montea de
proyección ortogonal, tratando de que los datos se ubiquen
en el primer cuadrante, figura 3. Estas monteas tridimensionales se convierten en una monopolar mediante el
abatimiento, de tal forma que el plano vertical se sitúa en la
parte superior, el plano horizontal, que es el que se abate,
quedando en la parte inferior. La intersección de estos dos
planos se le denomina línea de tierra. Sobre ésta se elige
un punto de partida llamado origen y, por nomenclatura, a
la derecha de este origen y sobre la línea de tierra se mide
la coordenada “X”. Sobre el plano, previamente abatido
se mide la coordenada “Y” y, finalmente sobre el plano
vertical, se mide la coordenada altura (a veces profundidad) denominada “Z”. Así tenemos las tres coordenadas
del espacio: X, Y, Z de cualquier punto. Especial atención
y cuidado se debe tener con valores negativos con el fin
de evitar cualquier confusión. La montea monopolar se
muestra en la figura 4.
En las figuras 3 y 4 (a) se puede notar la nomenclatura
de los planos, así PH indica “plano horizontal”, pudiendo
ser anterior (a) o posterior (p); PV “plano vertical”, superior (s) o inferior(i); clasificación de los cuadrantes: del I
al IV; forma de abatimiento, únicamente del plano horizontal y finalmente, la posición espacial del punto A y sus
proyecciones: horizontal (Ah) y vertical (Av), ambas en el
cuadrante I. La figura 4(b) indica el abatimiento del plano
horizontal y de las proyecciones del punto A, así como la
línea de tierra (LT). Las figuras 4 (c y d) muestran el plano
horizontal abatido formando la montea monopolar y la
superposición de los planos, de tal forma que, en la parte
superior se exponen los planos vertical superior (Vs) y el
horizontal posterior (Hp) y, en el plano horizontal abatido
(aparece en forma vertical bajo LT) se revelan los planos
vertical inferior (Vi) y el horizontal anterior (Ha). Finalmente, el la figura 4 (e) se ilustran las proyecciones de
varios puntos, A, B, C y D situados en los cuadrantes I al
IV, respectivamente. La unión de dos de ellos forman una
Figura 2. Sistema Cartesiano. Fuente Wikipedia.com [4]
Figura 3. Proyección ortogonal 1er cuadrante [5]
finalmente en la (c) se tiene determinada una posición y un
plano, con sus respectivas medidas determinantes como lo
son rumbo y echado.
La GD al considerar esos aspectos: punto, recta y plano,
los establece en forma de monteas manuales que sirven de
base para el planteamiento y análisis de situaciones que se
pretenden resolver.
A mitad del semestre se establecen los proyectos donde
el alumno completa la comprensión de lo aprendido en aula
y lo aplica en campo, entre ellos, dos proyectos fueron seleccionados a presentar: Comportamiento de Veta Madre y
Relación de tiros de manteo con Veta de El Nopal , ambos en
el Distrito minero de Guanajuato.
Se ha establecido que los ejercicios deben ser manuales usando regleta (W-44 ó W-45), papel milimétrico y colores, en primera instancia, para la mejor
comprensión de la tridimencionalidad del problema. En semestres posteriores se ven softwares especializados.
3
Mina perteneciente a la Escuela de Minas, UG. Se le considera como aula de extensión práctica.
2
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
930
Aplicación de la Geometría Descriptiva
a la
Minería y Geología
Figura 4. Transición de montea espacial a montea monopolar [5]
recta: AB, BC, etc. Y el cruce de dos de ellas define un
plano, entre otras formas.
La unión de dos puntos forman una recta respectiva,
ésta puede estar en cualquier cuadrante, incluso, atravesar
a un máximo de tres ellos, puede o no pasar por línea de
tierra y se puede calcular su rumbo o dirección, su inclinación, generalmente respecto al plano horizontal y su
longitud real. La ubicación de los puntos pudiera complicar
un ejercicio, sin embargo, la forma de tratarlos es igual en
todos los casos, aun así estén en cuadrantes diferentes y
signos contrarios. El plano puede ser obtenido por varios
caminos: cruce de dos rectas; dos rectas paralelas; una recta
y un punto; tres puntos (no alineados). Éste caso puede ser
el más común en la geología, como el caso de tres barrenos
a diamante que han cortado una estructura de interés (veta).
Para obtener o ubicar un plano determinado, se requiere
un punto contenido en dicho plano, su rumbo y su echado,
siendo éstos dos conceptos perpendiculares. Finalmente,
para ubicar el origen, se puede adaptar el origen en cada
una de las coordenadas, de tal modo, que la escala elegida
permita la ubicación de todos los datos en una sola hoja.
A.- Proyecto “Comportamiento de Veta Madre”
El Proyecto Veta Madre consiste en tratar de entender y
contestar una hipótesis planteada respecto a que sí dicha
veta, en sus catorce kilómetros de longitud estudiada
mantiene sus características de rumbo y echado, estipulados
en N45°W y 45° al SW, respectivamente. Para dar respuesta
a esta inquietud se analizaron sólo 6 km en la parte central
de la veta, visitando las principales minas a las que se pudo
tener acceso y que se encuentran en este tramo como son
Cata, Rayas, San Vicente y Guanajuatito.
Las minas anteriores pertenecen a la compañía minera
El Rosario S.A. de C.V. del grupo Great Panther Silver.
Los datos obtenidos, así como los proporcionados por la
compañía son corroborados y promediados, tanto en rumbo
como echado, así como sus respectivos puntos de apoyo o
localización, los cuales se transcriben a continuación en la
tabla A. cifras son expresadas en metros y las coordenadas
son tipo UTM.
Tabla A. Datos de Veta Madre tomados en diversos sitios. (Octubre, 2012)
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alumnos
del
2do
semestre del
Departamento de Minas, Metalurgia y Geología. Tutor. M. C. R. Echegoyén G.
931
Para simplificar los datos de las coordenadas anteriores, se varía el origen mediante la disminución de 260,000 unidades en la
coordenada X; 2’300,000 en Y; y 1,000 en Z. De los resultados se dividieron entres 100, quedando como lo indica la tabla B.
Tabla B. Datos simplificados de las coordenadas
Con estos datos se elaboran las monteas manuales respectivas, verificándolas por medio de monteas utilizando el programa
AutoCad. Un ejemplo de ellas se muestran en la figuras 5.
Figura 5. Monteas. (a) Localización Veta Madre. (b) Veta Madre en diferentes minas.
Análisis (A)
Debido a los datos iguales en rumbo y prácticamente en
echado, a excepción de mina de Rayas, se esperaba que las
monteas se sobrepusieran unas a otras, ya que todas ellas
indican la misma veta (plano), sin embargo, no sucedió así.
Se podría pensar que la cercanía de los sitios entre sí pudiera
dar la impresión de sobre posición, pero éste efecto es independiente de la distancia.
Se observó que la Veta Madre prácticamente conserva
su rumbo y echados promedios anotados en la tabla A, sin
embargo, las monteas se muestran desplazadas respecto a la
distancia de los puntos de localización, pudiéndose pensar
que sí es posible este comportamiento pero en secciones
desplazadas, posiblemente por fallas normales posteriores
que desplazaron a la falla principal, Veta Madre.
Otra posible opción puede ser que existan desprendimientos
de la Veta Madre paralelos a ella y, finalmente otra opción
es, que la falla primaria que originó la Veta Madre previa
Acta
de
mineralización, haya tenido fallas secundarias paralelas a la
primaria que también fueron mineralizadas. Lo anterior se
trata de esquematizar en la figura 6:
Figura 6. Croquis mostrando en la parte superior el posible desplazamiento
de la Veta Madre y en la parte inferior, desprendimientos al alto y bajo.
Aun que la veta conserva sus rasgos característicos de rumbo y echado, las
monteas respectivas muestran un desfasamiento.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
932
Aplicación de la Geometría Descriptiva
a la
Minería y Geología
Para tener un mejor entendimiento se tuvo la necesidad
de estudiar el soporte de las etapas de mineralización que
menciona Vassallo (2) en las cual se consideran cuatro etapas
de mineralización y sus respectivos basamentos geológicos
que fueron receptores de la misma, concluyendo lo siguiente:
•
Veta Madre puede ser una Falla Normal con etapas
posteriores de mineralización.
•
Ser un conjunto de pequeñas Fallas Normales paralelas y muy cercanas entre sí que fueron posteriormente
mineralizadas
•
Veta madre puede ser falla normal mineralizada y con
un posterior desplazamiento por medio de movimientos
tectónicos.
Resultados (A)
Dentro de los seis kilómetros analizados de la Veta Madre,
en términos generales, la veta conserva su rumbo y echado,
N45°W y 45° al SW, respectivamente, existiendo la posibilidad de que haya desfasamientos por fallas posteriores,
desprendimientos paralelos o mineralización de fallas secundarias paralelas que han alterado dichas características,
principalmente al SE.
B. Proyecto “Relación de tiros de manteo con Veta de
El Nopal”
Se conoce como veta El Nopal a un sistema de vetas paralelas: El Nopal, Gavilanes, Bonanza, Santa Rosa, Santa Rita
y Santa Inés, que fueron explotadas por una mina del mismo
nombre, la cual se encuentra localizada al NW de la ciudad
de Guanajuato, aproximadamente a 800 metros al sur y al
alto de Veta Madre, teniendo un acceso horizontal de 184
metros por el socavón San Nicolás localizado sobre la carretera panorámica y al menos seis tiros verticales: Castillo
Santa Cecilia, El Nopal (Santo Domingo), Los Murciélagos,
Tiro X, Jardín de los Milagros y Nueva Luz, presumiblemente de manteo y ventilación. Es precisamente este hecho
el que llamó la atención acerca de sí todos esos tiros sirvieron
a la explotación de una misma veta y el porqué de su localización, de ahí la hipótesis del presente proyecto.
La siguiente figura 7 muestra la ubicación de tales
tiros respecto a la veta de El Nopal. Nótese que sólo el
Tiro X está fuera de una posible alineación NW, aunque es
posible otras sí se tomaran pares de tiros, ejemplo tiro Santo
Domingo-Nueva Luz o Murciélagos-Nueva Luz, dando un
rumbo prácticamente de N45°W. De forma similar, la figura
8 muestra aparte de la ubicación de los tiros, el comportamiento promedio de la veta El Nopal, obtenido de varios
puntos tomados en campo mostrados en la tabla C, representada como un cuerpo translúcido.
La historia de la mina comienza, descrita por Delgado
Figura 7. Ubicación de los seis tiros estudiados respecto a la veta de El
Nopal.[6]
Figura 8. Localización Veta El Nopal
(3) con los primeros trabajos de exploración en 1868 año en
que se formó la compañía “Negociación Minera del Nopal y
anexas” cuyo objeto fue explorar y explotar las vetas de plata del
“Nopal”, “Santa Lucia”, “Bonanza” y “Santa Rosa” todas ellas
de vetas angostas pero persistentes de rumbo, aproximadamente
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alumnos
del
2do
semestre del
Departamento de Minas, Metalurgia y Geología. Tutor. M. C. R. Echegoyén G.
933
paralelo a veta madre N40°W y con un echado de - 60° hacia el
SW. La veta principal tiene una longitud reconocida de 1,600
metros y ha sido la más importante en el pasado y la que ha sido
trabajada tanto en su ramal principal como en su ramal secundario. La roca encajonante es conglomerado rojo, variando del
ocre-pardo al rojizo claro.
Los puntos simplificados o coordenadas escaladas
contenidos en la tabla D se representan en la figura 9, apreciándose que sólo tres tiros: Nueva Luz, Murciélagos y Santo
Domingo, interceptan la veta conocida en los 1,600 m. estudiada (color claro). Es posible que si se prolonga dicha veta
al SE (color obscuro), los tiros Santa Cecilia y Jardín de los
Milagros la intercepten a profundidad. Aparentemente el Tiro
X se encuentra retirado de la veta.
Los mismos datos de la tabla D se utilizan para elaborar
las monteas respectivas. En la figura 10 se muestran tres
ejemplos: el primero (a) expone el plano de la veta El Nopal,
previamente localizado con base en el punto V, incluido
en dicha montea. Las características de rumbo y echado se
visualizan en las trazas de color verde. Estas mismas trazas
están presente en la siguientes dos monteas, donde en la (b)
se indica en tiro Santo Domingo con respecto a la veta El
Nopal, apreciándose que el brocal de este tiro se encuentra
al alto, por lo que a profundidad eventualmente corta a la
veta, siendo en este caso a una profundidad calculada de 176
m. De igual forma se expresa en la siguiente montea (c) la
ubicación del tiro Santa Cecilia, notándose como el brocal de
este tiro se encuentra al bajo de la veta, siendo imposible que
la corte a profundidad.
Tabla C. Datos de campo. Comportamiento de la Veta El Nopal
Análisis (B)
Del resto de la monteas se obtienen los siguientes datos:
los tiros Santo Domingo, Murciélagos y Nueva Luz se
encuentran al alto de la veta, con una profundidad calculada
de intersección con la veta El Nopal de 176, 427 y 410 m,
respectivamente. Se descarta al Tiro X por no tener contacto
con la veta. Los tiros Santa Cecilia y Jardín de los Milagros
no cortan la veta por encontrarse al bajo.
Debido a que el rumbo y echado de la veta de El Nopal
es variante fue necesario obtener el promedio establecido.
Los datos de brocal de cada tiro, tomados con GPS se muestran en la tabla D, tratando de simplificarlas mediante la toma
de la centésima parte de la disminución de 264,300 unidades
en X; 2’326,600 en Y y 1,600 en Z.
Tabla D. Coordenadas de brocales de los tiros analizados y puntos de referencia.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
934
Aplicación de la Geometría Descriptiva
a la
Minería y Geología
Figura 9. Imagen de la localización de los tiros estudiados y la veta El Nopal,
en su tramo conocido de 1,600 m.
Figura 10. Monteas obtenidas. (a) Muestra las trazas de la Veta El Nopal referida a un punto V de ubicación. (b) Muestra
el establecimiento del tiro Santo Domingo, encontrándose al alto de la veta y a una profundidad de intersección de 176. La
montea (c) muestra al tiro Santa Cecilia, al bajo de la veta y la imposibilidad de cortarla.
Es probable que sólo el tiro Santo Domingo fuese
utilizado como manteo y ventilación, ya que se encuentra
al fondo del socavón horizontal que da acceso a las antiguas labores de extracción. Los tiros Murciélagos y Nueva
Luz potencialmente interceptan a la veta a una profundidad
mayor de los 400 m, por lo cual resulta poco probable que
en tiempos pasados (1868) hayan alcanzado tal profundidad,
sin embargo, es notorio como estos dos tiros acceden a otras
varias vetas paralelas a la de El Nopal cercanas a superficie,
tal y como lo plasma Echegoyén (4) en la lámina 2 del reporte
110134, la cual se reproduce parcialmente en la figura 11.
El tiro del Jardín de los Milagros, así como el de Santa
Cecilia, es probable que hayan servido de accesos, más que como
tiros, para el posible acarreo de mineral y a su vez de ventilación.
Figura 11. Ubicación tiro Nueva Luz respecto a veta El Nopal
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alumnos
del
2do
semestre del
Departamento de Minas, Metalurgia y Geología. Tutor. M. C. R. Echegoyén G.
935
Tabla E. Resumen de resultados de los tiros.
Resultados (B)
De los seis tiros iniciales que se estudiaron, sólo uno (Santo
Domingo) sirvió de manteo y ventilación a la mina de El
Nopal. Los tiros Murciélagos y Nueva Luz dan acceso a
vetas paralelas a El Nopal, teniendo la posibilidad de cortar
la veta a una profundidad un poco mayor a 400 m. Todos los
anteriores se encuentran al alto. El Tiro X no tiene relación.
Los últimos dos tiros Santa Cecilia y Jardín de los Milagros
no cortan a la veta por encontrarse al bajo; posiblemente
hayan sido sólo accesos.
Un resumen de los tiros se muestra en la tabla E. Las
distancias de intersección inferidas con la veta El Nopal están
acotadas en metros.
Conclusiones
La aplicación de la Geometría Descriptiva apoya a entender la
tercera dimensión de las estructuras minero-geológicas, así como
la inferencia y parcial solución de situaciones tridimensionales.
Agradecimientos
Al Personal ejecutivo y operativo de la Compañía Great
Panther Silver y al Director del Departamento de Minas,
Metalurgia y Geología de la Universidad de Guanajuato.
Alumnos
•
Jorge Eugenio Álvarez de la Garma. 2do semestre de
Ingeniería de Minas.
•
Ruviel Vásquez González. 2do semestre de Ingeniería
de Minas.
•
Diego Cecilio Cuevas Ibarra. 2do semestre de Ingeniería de Minas.
•
Jesús Iván González Zavala. 2do semestre de Ingeniería
de Geología.
Profesor
•
M. C. René Echegoyén Guzmán.
Referencias Bibliográficas
1. La bibliografía básica de la materia es:
(a) Cervantes Montes Enrique “Geometría Descriptiva, Aplicada a la Minería”.
Ingeniero de Minas. Ex catedrático de la materia en la Escuela de Minas.
Universidad de Guanajuato. Edición electrónica por Echegoyén G. R.
Enero 2006. Biblioteca del Departamento de Minas. U. G.
(b) De la Torre Garbó, Miguel. “Geometría Descriptiva”. Escuela Nacional
de Arquitectura. Profesor de la materia. UNAM, México, 1965.
Biblioteca del Departamento de Minas. U. G.
2. Vassallo, Luis Fernando. “Características de la composición mineralógica
de las menas de la veta Madre de Guanajuato”. UNAM, Instituto de
Geología, Revista, vol. 7, núm 2. 1988, p. 232-243.
3. Delgado García, José Manuel. “Descripción y proyectos de la mina del
Nopal. Mina experimental de la escuela de Minas y Metalurgia de la
Universidad de Guanajuato, desde 1974”. Tesis profesional. Abril de
1974. P.28 y siguientes.
4. Echegoyén Sánchez José. “Proyecto de Exploración para la zona del
Nopal-San Próspero del distrito Minero de Guanajuato”. Consejo
de Recursos Naturales No Renovables. Residencia Guanajuato.
Archivo Técnico 110134. Septiembre de 1960.
Electrónicas
[1]
google.com.mx/imgres
[2]
de
Minería sustentable. Futuros. Revista trimestral Latinoamericana y
Caribeña de desarrollo sustentable. Número 13, año 2006, volumen
14. Consultada mayo 2013.
http://www.revistafuturos.info/futuros13/mineria_sust.htm
[3]
Falla normal. Certajima, Málaga, España. Consultada abril 2013.
[4]
Sistema de Coordenadas. http://www.wikipedia.com. Consultada abril 2013.
[5]
Geometría Descriptiva. Comunicación Gráfica. Primera Edición 2010.
http://www.slideshare.net/ruts1987/geometria-descriptiva-8250629.
https://www.google.com.mx/search
Consultada abril 2013.
[6]
Acta
Infolatam. Minería en Ecuador. Consultada mayo 2013.http://www.
Google Earth. Consultada mayo 2013.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
936
Aspectos fundamentales de los
planes de cierre para
Minas en Mexico
Aspectos fundamentales de los planes de cierre para Minas en México
Jesús Eduardo Romero
SRK Consulting (U.S.), Inc., Tucson, Arizona.
Email: [email protected]
Resumen
México cuenta una normatividad básica para asegurar que la población no se vea afectada
por los impactos ambientales de las actividades mineras; en comparación con las mejores
prácticas internacionales las consideraciones ambientales para la planeación de las
actividades de cierre las regulaciones mexicanas todavía requieren ajustes para mitigar los
impactos ambientales.
Las mejores prácticas internacionales tratan de asegurar que la población no se
vea afectada, es por ello que es de vital importancia desde el punto ambiental, que los
estudios de línea base se lleven a cabo para determinar la condiciones existentes, una
vez establecidas las condiciones existentes de la calidad del agua superficial, la calidad
del agua subterránea, la calidad del aire y la existencia de flora y fauna se puede partir a
planear el desarrollo de las operaciones mineras con el objetivo de minimizar los impactos
a las condiciones existentes.
Según la perspectiva de las tendencias en las mejores prácticas internacionales,
existen aspectos fundamentales de los planes de cierre que como se practica actualmente no
toma en cuenta importantes factores de seguridad para la correcta operación y para la segura
implementación de un plan de cierre de las instalaciones. Las situaciones que se deben evitar
cuando se enfrentan estos retos presentados por las condiciones topográficas, climatológicas
y sociales, son complejas y con soluciones integrales que requieren planeación a largo
plazo. Después de todo, el cierre de una operación minera, tiene como objetivo prevenir
afectaciones hasta cierto punto de todas las índoles.
Importantes consideraciones que impactan los planes de cierre se ignoran durante
el diseño y la operación de las operaciones mineras en México, por ejemplo los taludes
finales de las presas de jales deben de construirse con el fin de evitar procesos de erosión
eólica e hídrica, así como los arrastres mecánicos. Al mismo tiempo, al no tomar en cuenta
este tipo de consideraciones no se deja suficiente espacio entre las instalaciones de los
depósitos de residuos y las otras varias estructuras de la operación minera. De esta manera
cuando se necesita expandir la huella las estructuras para cumplir con los requerimientos la
normatividad no se cuenta con el espacio entre estructuras para realizar la reconformación
de los taludes.
La consecuencia más palpable de esta discordancia entre las mejores prácticas
internacionales y los aspectos fundamentales de los planes de cierre; en relación a la
ejecución del diseño y operación de las unidades mineras, es el alto costo de llevar a cabo
las actividades de cierre cuando no se han tomado en cuenta todos los aspectos que impactan
al medio ambiente. Con acciones de recuperación progresiva de las áreas afectadas durante
la vida de las operaciones mineras los costos de cierre se pueden absorber operativamente
con el fin de minimizar un gasto proporcionalmente mayor si no se realizan estas acciones.
Es necesario que la industria minera coopere con las entidades regulatorias que
preparan la normatividad para hacer cumplir los requisitos de la misma, está en el mejor
interés de ambas partes caminar conjuntamente para buscar estar al mismo nivel de
protección ambiental que las mejores prácticas internacionales.
ABSTRACT
Mexico has basic regulations to ensure that the population is not affected by the environmental
impacts of mining activities when compared to international best management practices,
environmental considerations for closure planning activities Mexican regulations still require
adjustments to mitigate the environmental impacts.
International best practices seek to ensure that the population is not affected, which is why
it is vitally important from the environmental point of view that the baseline studies are conducted to
determine the existing conditions, once established the existing conditions of surface water quality,
groundwater quality, air quality and the existence of flora and fauna the start of the planning for the
development of mining operations in order to minimize impacts to existing conditions.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Eduardo Romero
937
From the perspective of the trends in international best practices, there are fundamental
aspects of closure plans as currently practiced do not take into account important factors for proper
security for the safe operation and implementation of a plan to close the facilities. Situations
to avoid when facing these challenges presented by the topographic, climatic and social, are
complex and solutions that require long-term planning. After all, the closure of a mining operation
aims to prevent damages to some extent of all kinds.
Important considerations that impact the closure plans are ignored during the design and
operation of mining operations in Mexico, for example the final slopes of tailings dams should
be constructed in order to prevent erosion by wind and water, as well as mechanical transport. At
the same time, not taking into account such considerations do not leave enough space between the
facilities of waste deposits and other various structures of the mining operation. This way when
you need to expand the footprint structures to meet regulations requirements there is no space
between structures for reshaping of slopes.
The most obvious consequence of this mismatch between the best international practices
and the fundamentals of the closure plans, in relation to the execution of the design and operation
of the mining units, is the high cost of conducting closure activities when all aspects that impact
the environment have taken into account. With gradual recovery actions of the affected areas
during the life of mining operations, closing costs could be absorbed operatively to minimize
spending proportionately greater if these actions are performed in advance.
We need to cooperate with the mining industry regulatory agencies preparing regulations
to enforce the requirements thereof, is in the best interest of both parties walk together to seek
to be at the same level of environmental protection to international best management practices.
Introducción
México cuenta una normatividad básica para asegurar que la
población no se vea afectada por los impactos ambientales
de las actividades mineras; en comparación con las mejores
prácticas internacionales las consideraciones ambientales
para la planeación de las actividades de cierre las regulaciones mexicanas todavía requieren ajustes para mitigar los
impactos ambientales.
Las mejores prácticas internacionales tratan de
asegurar que la población no se vea afectada, es por ello que
es de vital importancia desde el punto ambiental, que los
estudios de línea base se lleven a cabo para determinar la
condiciones existentes, una vez establecidas las condiciones
existentes de la calidad del agua superficial, la calidad del
agua subterránea, la calidad del aire y la existencia de flora
y fauna se puede partir a planear el desarrollo de las operaciones mineras con el objetivo de minimizar los impactos a
las condiciones existentes.
Según la perspectiva de las tendencias en las mejores
prácticas internacionales, existen aspectos fundamentales
de los planes de cierre que como se practica actualmente
no toma en cuenta importantes factores de seguridad para
la correcta operación y para la segura implementación de
un plan de cierre de las instalaciones. Las situaciones que
se deben evitar cuando se enfrentan estos retos presentados
por las condiciones topográficas, climatológicas y sociales,
son complejas y con soluciones integrales que requieren
planeación a largo plazo. Después de todo, el cierre de una
operación minera, tiene como objetivo prevenir afectaciones hasta cierto punto de todas las índoles.
Acta
de
Planes de cierre
Los planes de cierre proporcionan los lineamientos de las
actividades propuestas para el cierre de la mina y los costos
asociados con estas actividades. Estos planes de cierre deben
de ser revisados y actualizados periódicamente en cumplimiento a los requerimientos de la normatividad mexicana y
las regulaciones corporativas. Los planes de cierre usualmente incorporan las opciones para la rehabilitación de las
instalaciones, las estrategias y los detalles en relación con la
construcción, operaciones y finalmente el cierre de las mismas.
En términos generales el propósito de los planes de cierre es:
•
Identificar un plan que cumpla con la normatividad y
los requerimientos corporativos;
•
Preparar una estrategia y planear la rehabilitación
concurrente de las operaciones mineras;
•
Proporcionar un asesoramiento de las opciones para el
uso del suelo post cierre;
•
Identificar los riesgos asociados con el plan de cierre
propuesto; y
•
Proporcionar una estimación de los costos basada en el
razonamiento de los puntos anteriores.
El ciclo de vida de la mina tiene un fuerte impacto en el desarrollo
del plan de cierre y en la planeación de las actividades de cierre.
Por lo tanto es importante que este plan se enfoque en la identificación de los problemas potenciales al momento del cierre.
Objetivos generales del plan de cierre
Los planes de cierre se desarrollan basándose en los
siguientes seis objetivos listados a continuación y discutidos
en las siguientes secciones.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
938
Aspectos fundamentales de los
planes de cierre para
•
•
•
•
•
Restablecer los usos productivos del uso del suelo
Proporcionar formas de relieve estables
Desarrollo de un ambiente auto sustentable
Reducción de la contaminación visual
Proveer de superficies que cumplan con los requerimientos públicos y de seguridad del medio ambiente
•
Restablecer los usos productivos del uso del suelo
Las áreas alteradas serán reforestadas con especies nativas,
de modo que el uso final del terreno sea hábitat para la fauna.
Los reptiles presentes en el sitio de la mina se mueven al
hábitat natural cuando se encuentran.
Durante las primeras etapas de la recuperación, será
importante proteger las superficies recuperadas de las presas
de jales y los depósitos de tepetate, lo más que se pueda, contra
la alteración para no comprometer las superficies y la vegetación joven. Además, las cubiertas creadas mediante ingeniería
estarán diseñadas para prevenir el drenaje de ácido o la lixiviación de metales, la alteración de la cubierta podría crear
impactos ambientales no deseados. Puede que sea necesaria
una cerca temporal alrededor de las áreas recién plantadas o
portones donde no se desea tener tráfico de vehículos.
Provisión de formas de relieve estables
El objetivo será proporcionar formas de relieve estables por
razones de seguridad, así como asegurar que la recuperación
no se vea comprometida y tenga como resultado erosión de
la cubierta final.
Todos los taludes se realizarán con fundamentos de
ingeniería para su estabilidad y serán revisados de manera
permanente para asegurar su integridad.
Desarrollo de un ambiente autosustentable
Un objetivo importante es recuperar y cerrar el sitio de modo
que el manejo constante se minimice. La reforestación de
alteraciones con vegetación nativa también particularmente
buena dado que las plantas se aclimatan en forma natural al
sitio. El uso de las plantas nativas reduce los requerimientos
de arreglos en el suelo y contribuye a la sustentabilidad a
largo plazo del sitio.
Reducción de las alteraciones visuales
El área del proyecto contiene numerosas estructuras y
equipos, que incluyen trituradoras, sistemas de transporte,
edificios, un campamento, estanques de combustible,
camiones, plantas de procesamiento, piletas de proceso y
presas de jales. Estos representan un recordatorio visual de
un uso industrial. Serán retirados a fin de devolver el sitio
a un ambiente más natural, en la mayor medida posible. El
objetivo será retirar todas las estructuras y equipos que no
se requieren para monitoreo permanente y mantenimiento
general durante la etapa post-cierre.
Minas en Mexico
Proporcionar
formas de relieve que cumplan con los
requerimientos de seguridad del público y el ambiente
Además de asegurar la estabilidad física y reducir la alteración visual, el plan de cierre estará destinado a proporcionar
superficies que no impliquen un riesgo para la seguridad
pública y ambiental. Todos los depósitos de residuos de mina
(tales como el de tepetate y la presa de jales) estarán cubiertos
o se pondrá una cubierta creada mediante ingeniería para
evitar futuras reacciones geoquímicas negativas. Durante las
operaciones, se realizará monitoreo adicional para demostrar
cumplimiento con los estándares ambientales.
Objetivos del Plan de Cierre y Planeación
Los objetivos de cierre iniciales son:
•
Demostrar cumplimiento con los estándares corporativos relevantes y cualquier requerimiento legislativo
relevante;
•
Establecer la responsabilidad de la administración y la
pertenencia de la actividad de cierre;
•
Asegurar que las necesidades, preocupaciones y aspiraciones de los interesados se tomen en cuenta cuando se
considere el cierre;
•
Proteger la salud, seguridad y bienestar del público y
los empleados;
•
Limitar o mitigar los efectos ambientales residuales
adversos del proyecto;
•
Mitigar los impactos socioeconómicos del proyecto
después del desmantelamiento y posterior cierre tanto
como sea posible;
•
Ayudar a proteger los valores de la comunidad local;
•
Proporcionar una base razonable sobre la cual se
puedan estimar, reconocer y manejar las consecuencias financieras del cierre, incluida la consideración de
consecuencias de cualquier impuesto;
•
Evitar o minimizar los costos y responsabilidades
legales a largo plazo para la compañía así como también
para el gobierno y el público;
•
Lograr condiciones aceptables del uso del terreno como
se ha acordado con las comunidades afectadas y otros
interesados; y
•
Asegurar que las decisiones de inversión incluyan la
consideración apropiada de los impactos de cierre,
incluidos los impactos cuantitativos y cualitativos.
Concepto de Cierre
Las técnicas y métodos de cierre continuarán evolucionando
con las cambiantes condiciones del sitio, bien cuando haya
grandes cambios en las condiciones del sitio en cuestión o
aproximadamente cada 3 años antes de comenzar con las
actividades de cierre en la operación minera. La recupera-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
939
Jesús Eduardo Romero
ción simultánea de las áreas afectadas se realizará durante las
operaciones si es posible.
Un plan de cierre típico comprende las siguientes actividades
clave:
•
Desmantelamiento del equipo y manejo de residuos;
•
Las tuberías enterradas serán drenadas, tapadas y se
dejarán en el lugar. Las tuberías sobre superficie serán
recuperadas y vendidas o recicladas cuando sea posible;
•
El equipo será retirado de servicio y vendido;
•
La demolición de estructuras físicas y manejo de
infraestructura;
•
La infraestructura de edificios será demolida si no hay
necesidades futuras por parte de las comunidades. Los
suelos contaminados serán excavados y se almacenará
el material apropiadamente;
•
Los talleres se limpiarán y el material de sobra se
venderá o reciclará;
•
Volver a nivelar y hacer la reconformación del área de
planta para permitir el drenaje adecuado del agua de
lluvia;
•
Retirar suelos contaminados hasta una profundidad de
2 metros o según lo indique los estudios de la presencia
de contaminantes en el suelo;
•
Cubrir el área de la planta con 20 cm de suelo de relleno
limpio para su reforestación;
•
Estabilización física y reconformación de los depósitos
de tepetate;
•
Colocación de una cubierta ingenieril sobre la parte
superior de la presa de jales para reducir el drenaje de
ácido de la roca y la lixiviación de metales cuando estas
condiciones se presenten;
•
Los taludes de las presas de jales deberán ser perfilados
a un talud de 3H:1V; y
•
Realizar monitoreo ambiental post-cierre.
El monitoreo post-cierre de la estabilidad física de las instalaciones que se dejan después del cierre, la calidad del agua
subterránea y el éxito de la reforestación se realizará por 20
años, que se asume que comenzará al principio de las actividades de cierre.
Uso de Terreno Post-Cierre
Para determinar el uso de terreno post-cierre más apropiado
para las áreas afectadas, se debe considerar una serie de
factores, que incluyen:
•
Las actividades de uso de terreno previas a la minería y
la capacidad de uso del terreno;
•
Los riesgos asociados con las distintas opciones potenciales de cierre;
•
Requerimientos de la normatividad; y
•
Los deseos de las partes interesadas.
Acta
de
Al término de las operaciones mineras, los caminos de acceso
a vehículos dentro de los límites del sitio serán necesarios
para el monitoreo del sitio después del cierre. El uso del
terreno post-cierre se discutirá durante el análisis de opciones
en consulta con las partes interesadas.
Marco Legal,
Corporativos
Requerimientos
Regulatorios
y
Ley Mexicana de Minería
De acuerdo a la Constitución Mexicana, los minerales son
parte del patrimonio nacional. La exploración mineral y la
minería en México están reguladas por la Ley de Minería de
1992, que estableció que todos los minerales que se encuentren en territorio mexicano son de propiedad de la nación
y que los privados podrán explotar estos minerales (con la
excepción del petróleo y los recursos nucleares) a través de
concesiones mineras otorgadas por el gobierno federal. La
ley se modificó posteriormente y la enmienda más reciente
tiene fecha del 28 de abril de 2005.
Las concesiones mineras solo pueden ser otorgadas a
ciudadanos mexicanos y compañías, ejidos, comunidades
agrarias, comunas y comunidades indígenas. En el caso de
las compañías, estas deben tener base en México y la participación extranjera en la propiedad en dichas compañías debe
cumplir con la Ley de Inversión Extranjera que permite que
las empresas sean de propiedad de un interés extranjero.
De acuerdo con la modificación del 2005, no hay diferencia entre la exploración la explotación de concesiones
mineras. La ley permite a los dueños de concesiones mineras
realizar trabajos de exploración con el propósito identificar depósitos minerales, cuantificar y evaluar las reservas
económicamente utilizables y realizar trabajos para preparar
y desarrollar áreas que contienen depósitos minerales y
explotar los depósitos (es decir, extraer los productos minerales). Las concesiones mineras son válidas por 50 años a
partir de la fecha de registro y se pueden extender.
Los requerimientos de acuerdo la Ley Minera incluyen los
siguientes:
•
Comenzar las operaciones de exploración o explotación
90 días después de la Fecha registrada de la concesión
minera, incurrir y evidenciar cierta inversión mínima
para obtener minerales con utilidad económica;
•
Pagar las tarifas de concesiones mineras (los requerimientos
fiscales incluyen el impuesto a ingresos corporativos y el
impuesto al valor agregado, pero no regalías);
•
Cumplir con los estándares técnicos, de seguridad y
ambientales; Mantener trabajos permanentes de fortificación, apuntalamiento y otras instalaciones necesarias
para la estabilidad y seguridad;
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
940
•
•
•
•
•
•
Aspectos fundamentales de los
planes de cierre para
Preservar los hitos;
Proporcionar al Secretario de Economía reportes estadísticos, técnicos y de contabilidad;
Permitir inspecciones de parte del Secretario;
Entregar al secretario reportes técnicos cuando se
cancele la concesión minera;
Proporcionar al Servicio Geológico Mexicano, si la
concesión es otorgada a través de un proceso de licitación, con reportes semestrales sobe el trabajo y la
producción; y
Preparar reportes anuales que detallen estadísticas de producción para el año calendario previo y enviarlos al secretario.
Terreno
Existe una sola concesión minera en México que corresponde
a las fases de exploración, minería y procesamiento. Esa
concesión permite el mapeo, identificación y cuantificación
de recursos minerales. Para actividades mineras, la concesión permite el desarrollo de recursos minerales, extracción
de minerales y el uso del agua producto de los trabajos en las
operaciones mineras por una tarifa. El área de la superficie
se tiene que adquirir o bien arrendar al propietario; la tarifa
por el uso de agua en el proceso se debería pagar al gobierno.
La concesión de procesamiento permite el procesamiento de
minerales y el depósito de materiales de jales y el uso de agua
en base a una tarifa (agua usada en el proceso de beneficios).
Los derechos de agua para un pozo de producción se tienen
que asegurar mediante una concesión con una tarifa asociada.
Ley Mexicana Ambiental
El artículo 39 de la ley de minería establece que las actividades mineras deben estar de acuerdo con la correspondiente
legislación y reglamentos ambientales. Los requerimientos de
protección ambiental se establecieron en la Ley de Medioambiente de 1988 (Ley General de Equilibrio Ecológico y
Protección al Ambiente (LGEEPA). Los requerimientos
amplios específicos de la LGEEPA incluyen lo siguiente:
•
La necesidad de preservar las reservas naturales,
incluida una descripción de la regulación y las limitaciones a su uso;
•
Regulaciones para promover un uso más sensible de los
recursos naturales y su protección. Se hacen referencias específicas al agua, atmósfera y suelo, incluidas las
actividades de exploración y mineras;
•
Regulación para una participación activa del público
general en la protección del medioambiente; y
•
Procedimientos de control y aseguramiento, incluidas
sanciones a aquellos que no cumplen con la ley.
El marco legal de las regulaciones ambientales se basa
en el Artículo 27 de la Constitución Mexicana, a partir de la
Minas en Mexico
cual se deriva la LGEEPA. La normatividad mexicana, que
establece las especificaciones, pautas, estándares técnicos
y criterios ecológicos aplicables a un proceso o actividad.
Por ejemplo, los niveles máximos de contaminantes para
descargas de agua se presentan en la regulación NOM001-ECOL-1996. Los niveles máximos de contaminante
para descargas de alcantarillado se presentan en la regulación
NOM-002-ECOL-1996.
Las operaciones de mina y los nuevos proyectos se
deben regir por otras leyes y regulaciones que incluyen
no solamente la Ley Minera, Ley Nacional de Aguas, Ley
Forestal, Ley de Armas de Fuego y Explosivos. Las actividades de exploración actualmente están reguladas por la
Regulación NOM-120, que establece las actividades permitidas, el tamaño de las áreas a ser afectadas y las condiciones
de exploración específicas a observar. Las leyes federales
son regulaciones primarias para la minería en México; sin
embargo, hay varios programas de permisos sujetos a la
jurisdicción estatal y local.
Recuperación de Mina
La recuperación de mina se aborda en el Artículo 27 de la
Constitución Mexicana, que establece dos estándares amplios
para recuperación:
1. La nación mantiene la propiedad del terreno en todo
momento y quienes cuentan con la concesión solo tiene
los derechos sobre los materiales extraídos. Como tal, la
nación puede establecer las condiciones de recuperación.
2. La nación tiene la obligación de tomar las medidas
de mitigación para proteger los recursos naturales y
restaurar el equilibrio ecológico.
Estatutos y Regulaciones Mexicanas Clave
Las operaciones de mina están sujetas a una serie de
regulaciones federales y procedimientos de muestreo.
Varias de las regulaciones se aplican las condiciones de
cierre, incluidas las normas, NOM-138-SEMARNAT/
SS-2003, NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, NOM155-SEMARNAT-2007 y NOM-157-SEMARNAT-2009.
NOM-138-SEMARNAT/SS-2003 establece los límites
máximos permitidos para hidrocarburos en el suelo. En caso
de que se excedan estos límites, se puede realizar una evaluación de riesgos para el medioambiente y la salud humana
para determinar las opciones de remediación.
NOM-141-SEMARNAT-2003 establece los requisitos post-cierre para depósitos de jales. En general, la
regulación requiere que se tomen medidas para asegurar
que los depósitos de jales no liberen partículas a la atmósfera, que las descargas no impacten el agua de superficie
o subterránea y que los depósitos sean físicamente esta-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Eduardo Romero
bles. Si los jales potencialmente generan ácido, entonces
se deben cubrir los jales o sumergirlos para prevenir la
formación de drenaje ácido, o se deberían neutralizar
usando otros materiales. Si se requiere la mitigación del
drenaje ácido, entonces las medidas tomadas deberían
prevenir los impactos en el agua, suelos y sedimentos. Los
taludes se tenían que estabilizar.
La NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 establece los
niveles de remediación de suelo para concentraciones de arsénico, bario, berilio, cadmio, cromo hexavalente, mercurio,
níquel, plata, plomo, selenio, talio y vanadio. La regulación
incluye especificaciones para la caracterización de sitio (tales
como el número de muestras), un modelo conceptual de sitio
y un método alternativo para determinar niveles de remediación en base a una evaluación de riesgos.
La NOM-157-SEMARNAT-2009 establece los requerimientos para los planes de manejo de residuo de mina. La
Sección 5.6 del reglamento describe los criterios para almacenamiento y desecho final de los residuos. Los criterios
incluyen la identificación del ambiente del sitio que se podría
ver impactado por las operaciones; las especificaciones
de ingeniería y el mantenimiento de la estabilidad física;
medidas de control para evitar la erosión por viento y agua;
medida para prevenir el drenaje de ácido, lixiviación y escurrimiento. Los criterios post-cierre incluyen el monitoreo de
cuerpos de agua que se podrían ver impactados y la reforestación usando suelo apilado y especies nativas del área.
Planificación de Cierre
Análisis de Opciones
Antes de terminar los detalles específicos de un plan de cierre,
un estudio de análisis de opciones evaluará las distintas alternativas de cierre para cada instalación. A fin de determinar el
uso de terreno más adecuado para las áreas afectadas después
del cierre, se debe considerar una serie de factores, incluidos
los siguientes:
•
Uso de terreno pre-minería y capacidades de uso de
terreno;
•
Riesgos asociados con cada opción;
•
Requerimientos legales y de reglamentos; y
•
Consulta con los interesados públicos.
Un equipo de profesionales en la administración de riesgos
con representantes de la administración del sitio, personal
de ingeniería y medioambiente se reunirá para llevar a cabo
el análisis de opciones. El proceso incluirá la identificación
de todos los asuntos importantes y la clasificación del riesgo
asociado con estos asuntos. Los resultados del análisis de
opciones se usarán para guiar los diseños de cierre.
Aspectos Ambientales
Las regulaciones e impactos ambientales serán evaluados
Acta
de
941
previamente como parte del análisis de opciones.
Programa de actividades
El programa general de actividades, sin indicar una fecha
específica para los periodos de pre-cierre, cierre y post-cierre
en términos de años. Se asume que el periodo de pre-cierre
es tres años antes del cierre. Se asume que la recuperación
y el cierre de la mina tomarán tres años. Se asume que el
periodo post-cierre es de 20 años, que incluye los 3 años de
actividades de cierre; sin embargo, el periodo de monitoreo
posterior al cierre se podría extender si las condiciones del
sitio no cumplen los requerimientos regulatorios.
El periodo pre-cierre incluye:
•
Planificación de cierre;
•
Permisos;
•
Caracterización de agua, suelo y desechos;
•
Desarrollo de criterios de diseño y parámetros de cierre;
•
Análisis de las alternativas y selección de la opción
preferida; y
•
Planeación y diseño de ingeniería de detalle.
Se desarrollará un plan de cierre detallado durante este
periodo de tiempo. El periodo de cierre incluye el cierre de
instalaciones, demolición y recuperación. Finalmente, el
periodo post-cierre incluye el monitoreo.
Monitoreo de Cierre
Monitoreo de aguas superficiales
Se deberá realizar el monitoreo de la aguas superficiales para
determinar la calidad del agua al momento del cierre y determinar si se necesitan medidas de mitigación. El monitoreo
de las aguas superficiales será en áreas aguas arriba y aguas
abajo del área de actividades mineras, especialmente en los
arroyos o ríos alrededor de las mismas.
Monitoreo de aguas subterráneas
El monitoreo de las agua subterráneas se realizará en los
lugares seleccionados para asegurar que se pueda detectar
cualquier impacto potencial a largo plazo en el agua subterránea se. Se anticipa que los datos de calidad del agua
subterránea que se reúnan bajo el programa de monitoreo
se utilizarán para evaluarla calidad del agua al momento del
cierre y para determinar si existen impactos producto de las
operaciones mineras y evaluar medidas para su mitigar estos,
en caso de ser necesarias.
El programa de monitoreo de agua subterránea deberá
ser revisado periódicamente y cualquier mejoramiento que
sea necesario se implementará antes de comenzar con las actividades del plan de cierre. Se requiere evaluación adicional
para caracterizar el sistema de flujo del agua subterránea y la
calidad del agua subterránea.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
942
Aspectos fundamentales de los
planes de cierre para
El monitoreo de la calidad del agua subterránea en la
mina cerrada puede requerir que se vuelva a instalar el equipo
de muestreo. El método más apropiado para monitorear la
calidad del agua de la mina se determinará cuando se esté
cerca del momento real de cierre. Se anticipa que solamente
serán necesarios los pozos de agua subterránea seleccionados
fuera de la mina subterránea después del cierre. Si se seleccionan los pozos para abandono, el abandono de pozos se
realizará usando los procedimientos estándar de la industria
para asegurar la protección de la calidad del agua subterránea.
Inspecciones físicas
Se realizará un levantamiento topográfico y un inventario de
la mina al cierre para documentar la cantidad y características de los materiales que quedan en el sitio. Los materiales
no usados, químicos y otros productos serán enviados a
otras operaciones o vendidos. Los materiales de residuos
serán destinados para envío a las instalaciones de desecho
apropiadas. Las estructuras serán inspeccionadas para determinar los materiales de chatarra y residuos reciclables. Cada
edificio tendrá una evaluación ambiental para determinar si
hay potenciales contaminantes presentes.
Documentación de monitoreo
Las condiciones al momento del cierre serán documentadas
con el fin de cumplir con los requerimientos de las NOM141-SEMARNAT-2003 y la NOM-157-SEMARNAT-2009.
Costos de cierre
El costo de cerrar las distintas instalaciones de la mina está en
función del plan de diseño de cierre escogido para cada una.
Los costos a estimar son para las actividades relacionadas con
movimiento de tierra, cubierta de suelo y reforestación, cierre
de instalaciones, demolición, retiro y tratamiento de residuos.
El proceso de cierre incluirá el cierre de instalaciones,
demolición, rehabilitación (por ejemplo, relleno, cubierta,
volver a realizar contornos y reforestar) y el monitoreo del
sitio de la mina después del cierre. El proceso de cierre de
instalaciones comenzará en las etapas tempranas del cierre,
esta fase debería incluir el cierre de las instalaciones de todos
los materiales de cianuro y equipo que funciona con cianuro.
Debe haber métodos vigentes apropiados para los procedimientos de cierre de materiales y equipos peligrosos.
La longitud del monitoreo después del cierre podría
cambiar si no se logra cumplir con los criterios establecidos
por la normatividad. La cantidad de muestras y requerimientos de pruebas podría cambiar también debido a la
misma normatividad.
La recuperación general y el cierre ocurrirán en cuatro fases,
con las primeras tres realizadas en un periodo de tres años.
1.
2.
3.
4.
Minas en Mexico
La fase inicial involucrará el cierre de todas las instalaciones e infraestructura;
La segunda fase es la demolición y retiro de las instalaciones de minería y procesamiento;
La tercera fase es la demolición de la infraestructura de
la mina el término de esta; y
La cuarta fase es el monitoreo post-cierre para evaluar
el éxito de las medidas de cierre.
Conclusiones
Importantes consideraciones que impactan los planes de
cierre se ignoran durante el diseño y la operación de las
operaciones mineras en México, por ejemplo los taludes
finales de las presas de jales deben de construirse con el fin
de evitar procesos de erosión eólica e hídrica, así como los
arrastres mecánicos. Al mismo tiempo, al no tomar en cuenta
este tipo de consideraciones no se deja suficiente espacio
entre las instalaciones de los depósitos de residuos y las otras
varias estructuras de la operación minera. De esta manera
cuando se necesita expandir la huella las estructuras para
cumplir con los requerimientos la normatividad no se cuenta
con el espacio entre estructuras para realizar la reconformación de los taludes
Otro ejemplo desde el punto de vista geoquímico, la
caracterización inicial y periódica de los residuos mineros
proveerá de valiosa información con respecto a la mitigación
de condiciones de drenaje ácido y lixiviación de metales. Si
estas condiciones estuvieran presentes durante la operación
de la presa de jales, una serie de opciones para regular y
mitigar los impactos de estas condiciones están a disposición
de las unidades mineras
La consecuencia más palpable de esta discordancia
entre las mejores prácticas internacionales y los aspectos
fundamentales de los planes de cierre; en relación a la ejecución del diseño y operación de las unidades mineras, es el
alto costo de llevar a cabo las actividades de cierre cuando no
se han tomado en cuenta todos los aspectos que impactan al
medio ambiente. Con acciones de recuperación progresiva de
las áreas afectadas durante la vida de las operaciones mineras
los costos de cierre se pueden absorber operativamente con el
fin de minimizar un gasto proporcionalmente mayor si no se
realizan estas acciones.
Es necesario que la industria minera coopere con las
entidades regulatorias que preparan la normatividad para
hacer cumplir los requisitos de la misma, está en el mejor
interés de ambas partes caminar conjuntamente para buscar
estar al mismo nivel de protección ambiental que las mejores
prácticas internacionales.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Eduardo Romero
Referencias Bibliográficas
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SEMARNAT. 2004. NORMA Oficial Mexicana NOM-141-SEMARNAT-2003.
Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Que establece el
procedimiento para caracterizar los jales, así como las especificaciones
y criterios para la caracterización y preparación del sitio, proyecto,
construcción, operación y post-operación de presas de jales. Septiembre 13.
Acta
de
943
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Naturales. Que establece las características, el procedimiento de
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Naturales. Que establece los elementos y procedimientos para
instrumentar planes de manejo de residuos mineros. Augusto 30.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
944
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De Parámetros De Resistencia
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De
Parámetros De Resistencia Para El Diseño
De Una Presa De Jales.
José Vioel Espino Ruiz
Carrizal Mining S. A. de C. V.
Email: [email protected]
Resúmen
Una de las obras de infraestructura que se emplean en el depósito de los residuos mineros
es una Presa de jales, que debe ser diseñada cumpliendo con diferentes normatividades y
estudios, uno de los estudios principales que nos darán el arreglo geométrico de la estructura
y método de construcción es el estudio geotécnico. Este involucra trabajos de campo,
laboratorio y gabinete, para los trabajos de campo usualmente se obtienen muestras de los
materiales de subsuelo que posteriormente son ensayadas en el laboratorio y con base a
sus resultados se diseña el bordo de presa, pero la obtención de estas muestras inalteradas,
el transporte y manejo hacia el laboratorio son muy complicadas e incrementan el costo y
tiempo de ejecución.
El Dilátometro sísmico de Marchetti es una herramienta que se emplea para
exploración de suelos y nos proporcionan datos directos y una vez correlacionados con
parámetros intermedios obtenemos los parámetros definitivos para el diseño de cortinas de
la presas de jales además acorta tiempos y costo en el estudio.
Este artículo describe los trabajos de exploración con el dilatómetro sísmico de
Marchetti, la obtención de los parámetros de resistencia para el diseño de estabilidad de la
sobreelevación de una presa de jales y la comparación de los parámetros de resistencia obtenidos
mediante muestras de laboratorio de un estudio anterior.
Abstract
a Tailing Dam is construction that it’s used for the deposit of waste generated by minning
producedures. It has to be designed according to different regulations and reports. A very important
study when building a tailing dam it’s a geotechnical study wich involves field, laboratory
and office research, all of these in order to define the propper geometrical arrangment and the
construction procedure for the structure. For this kind of study, field work involves recolection
of samples of the underground to be later tested in the laboratory, these results will determine the
edge of the dam. The complexity of the last procedure lays on the difficulty of extracting unaltered
rocks and transporting them to the lab wich increases cost and times of the proyect.
Marchetti’s sismic dilatometer is a tool used in fields explorations that gives us direct data
that once interpreted with other parameters allows to obtain definitive properties for the design of
the Dam as well as saving time and costs fn the study
This article describes the exploration studies using Marchetti’s dilatometer, the procedure
for obtaining the stability design of the elevation levels of the tailing dam resistance and the
comparison of resistance parameters obtained with samples on the lab from a earlier study (initial
dam desing).
1. Introducción.
La Compañía Carrizal Mining, S. A. de C. V. opera en el municipio de Zimapán, Hgo. México, extrayendo mineral de las
minas el Monte y Carrizal y procesándolo en la Planta de Beneficio de San Francisco produciendo: concentrados de plomo,
zinc y cobre. Actualmente se depositan los jales en la presa
No. 9 cuyo método constructivo de la cortina es el de aguas
abajo con jal grueso cicloneado, misma que está próxima a
concluir su vida útil, por tal motivo se planea la sobreelevación
y su desplazamiento del eje longitudinal de ella.
Se estimó que la sobrelevación debería ser del orden de
20.0 m siguiendo el mismo método constructivo (aguas abajo)
y con jal grueso cicloneado.
El estudio geotécnico inicio en diciembre del 2012,
los trabajos comprendieron en levantamiento geológico,
sondeos indirectos (geofísica) y directos en las laderas
(barrenación a diamante con recuperación), así mismo se
realizaron 2 sondeos de penetración directa para exploración
de suelos uno en la corona de cortina actual y otro en el vaso,
empleando el dilatómetro sísmico de Marchetti (SDMT)
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
945
José Vioel Espino Ruiz
intercalado con la prueba de penetración estándar (SPT) con
estos equipos se obtuvieron los parámetros de resistencia de
los materiales que constituyen al bordo y vaso actuales.
En el presente artículo se describen los trabajos
geotécnicos, y metodología de uso e interpretación de los
datos obtenidos de la prueba con el dilatómetro sísmico de
Marchetti, empleados para el diseño de la sobreelevación
de la cortina, así como la correlación con los parámetros de
resistencia obtenidos a partir de muestras inalteradas en el
primer diseño de la cortina actual, de la presa de jales No.9.
2. Metodología
2.1 Sitio del proyecto
El distrito minero de Zimapán se encuentra ubicado en la
región occidental del estado de Hidalgo y al sureste de la
parte central de México, en el área conocida como el “Monte”
que se encuentra a 10 km en línea recta al norte de Zimapán,
siendo su posición geográfica Latitud Norte 20° 45’, Longitud
Oeste 99° 23’, con una altitud aproximada de 1810 metros
sobre el nivel del mar (msnm). En la figura 1 se presenta la
localización del sitio.
Figura 1. Localización del proyecto
2.1 Geología y geomorfología del proyecto
La zona en estudio se localiza en el conjunto de Sierras altas
pertenecientes a la Provincia de la Sierra Madre Oriental
(cinturón de pliegues y fallas). Los rasgos geomorfológicos
son sierras altas y valles alargados con orientación NW-SE.
Las sierras son estructuras tipo anticlinal y corresponden a
las rocas carbonatadas de la formación el Doctor, Tamaulipas
y Trancas. En la parte baja, estructuras del tipo sinclinal a
la formación Soyatal, Ref. 4, en la Figura 2 se presenta la
geología regional del sitio.
Acta
de
Sesiones
2.2 Geología local
En el área de estudio aflora una unidad sedimentaria,
compuesta por calizas interestratificadas, de color gris
obscuro a negro, con espesor de los estratos que varían de
0.10 a 0.30 m y algunos bancos masivos. Las calizas se
alternan con algunos estratos delgados de lutita. La textura
de la caliza es fina del tipo micrítica, en ocasiones silicificada
y recristalizada, presenta nódulos y lentes de pedernal color
negro Ref. 4.
2.1.3 Trabajos de campo
Los trabajos de campo necesarios para el estudio geotécnico
fueron, exploración tanto directa con sondeos y recuperación de núcleos como indirecta con métodos geofísicos
electromagnéticos por transitorios. Así mismo se realizaron pruebas de permeabilidad del tipo Lefranc y Lugeon,
se llevaron a cabo sondeos mixtos intercalando pruebas de
dilatómetro de Marchetti sísmico con pruebas de penetración estándar, se instalaron tubos de observación para definir
la posición de agua. Se tomaron muestras del material fino
producto del cicloneo que conforman el vaso de presa. En la
Figura 3 se presenta la ubicación de cada uno de los sondeos,
ref. 1.
Figura 2. Geología Regional del sitio
Para conocer la estratigrafía del subsuelo en la zona
ubicada aguas abajo de la actual cortina de esta presa, se
perforaron 3 sondeos directos verticales denominados S-1,
S-2 y S-3 con profundidades de 55.05, 70 y 30 m respectivamente.
Para conocer la estratigrafía del subsuelo en la zona
ubicada aguas abajo de la actual cortina de esta presa, se perforaron 3 sondeos directos verticales denominados S-1, S-2 y
S-3 con profundidades de 55.05, 70 y 30 m respectivamente.
Con la finalidad de inferir la distribución de los materiales presentes en el sub suelo a través de sus propiedades
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
946
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De Parámetros De Resistencia
rial sufre un proceso de sedimentación que influye en las
propiedades del material conforme aumenta la profundidad.
Para determinar las propiedades índice de dichos materiales
se obtuvieron 4 muestras; dos de los tubos empleados para
ciclonear el material, uno en la periferia del vaso (M-03) y
otra hacia el centro del vaso (M-04).
2.1.5 Trabajos de laboratorio
Las muestras obtenidas fueron etiquetadas, protegidas
se trasladaron al laboratorio de mecánicas de suelos y se les
Tabla 1. Resumen de resultados de laboratorio
Figura 3. Ubicación de los sondeos eléctricos por transitorios
realizaron pruebas índice, y fueron las siguientes: Contenido de agua, Límites de consistencia, Porcentaje de finos y
Densidad de sólidos. En la tabla 1 se presenta los resultados
de los ensayes realizados, Ref. 1
Figura 4. Sección geoeléctrica obtenida
eléctricas, en este caso la resistividad, en el eje futuro de la
cortina, se realizaron seis Sondeos Electromagnéticos por
Transitorios (SET 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8A). La figura 3 muestra
la ubicación de los SET, mientras que la figura 4 se muestra la
sección geoeléctrica obtenida de los trabajos realizados ref. 1.
Para caracterizar los jales tanto de la cortina como de
la zona del vaso de la Presa se realizaron dos sondeos mixtos
intercalando dilatómetro de Marchetti sísmico (SDMT)
con la técnica de penetración estándar (SPT). El SDMT-1
se realizó en la corona de la cortina de la Presa hasta una
profundidad de 28.0 m y de 28.0 a 40.60 m con SPT, y el
SDMT-2 se realizó en la zona del vaso hasta una profundidad
de 18.5 m y de 18.5 a 26.7 m con SPT. En la figura 3 se
muestra la ubicación de estos dos sondeos.
2.1.4 Muestreo
Al depositar el material en el vaso y cortina de la Presa,
los jales son separados por el tamaño de partícula; este mate-
3. Interpretación de resultados y diseño de bordo
Con los resultados de campo, laboratorio e interpretación
de ellos, se definieron modelos geotécnicos en donde se
agrupan las propiedades geomecánicas de los jales de vaso y
de la cortina para el análisis de la sobreelevación del bordo, los
cuales se describen a continuación:
El modelo geotécnico de los jales del vaso y de la cortina
se determinó con base en los resultados de los sondeos de dilatómetro, considerándose los perfiles de velocidades de onda
cortante (Vs) obtenidos en cada SDMT; en la cortina se identificaron dos estratos principales el primero se encuentran entre
130 m/s y 280 m/s y el segundo con velocidades de onda
cortante entre 300 y 350 m/s, mientras que para los jales del
vaso se consideró la existencia de una sola unidad geomecánica, en la figura 5 Se presentan los perfiles de velocidades
de onda, ref. 2.
De acuerdo a los registros de los SDMT, los materiales
de la cortina presentan valores del índice de material (ID)
entre 1.37 y 4.05, mientras que para los jales del vaso los
valores se encuentran entre 0.11 y 3.18 (figura 6). De acuerdo
con la bibliografía, el índice de material (ID) es un indicativo del tipo de suelo, el cual si bien no es un resultado de
pruebas de laboratorio, (ref. 2 y 3) si responde a parámetros
que reflejan un comportamiento mecánico del medio. De esta
forma se tiene la siguiente clasificación: Arcilla 0.1 < ID <
0.6, Limos 0.6 < ID < 1.8 y Arena 1.8 < ID < 10.
Con base en esta clasificación, y los resultados del
SDMT-1, los primeros 18 m del material de la cortina predominan suelos arenosos, con valores de ID mayores a 1.8 m.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
947
José Vioel Espino Ruiz
a) SDMT-1 (bordo)
b) SDMT-2 (jales de vaso)
Figura 5. Perfiles de velocidad de onda cortante de los SDMT realizados
A partir de los 18 los materiales se encuentran en la zona
de limos. Los jales del vaso, con base en los resultados del
SDMT-2, los materiales son predominantemente cohesivos,
con algunas intercalaciones de materiales friccionantes.
Respecto a las propiedades mecánicas de los materiales,
los resultados del SDMT-1 nos indican que los materiales de
la cortina, en general, tienen un comportamiento friccionante,
con ángulos de fricción entre 28° y 38° siendo lo valores
más altos en la parte superior hasta los 18 m (38°) a mayor
profundidad el ángulo de fricción disminuye hasta 28°como
se observa en la figura 7. Esto se atribuye al incremento del
confinamiento en las partículas de materiales granulares. De
esta forma, para los primeros 18 m de material de la cortina
se asigna un valor representativo 33°, y mayor profundidad
de 18 m el ángulo de fricción representativo es de 30°.
Para SDMT-2 realizado en los jales del vaso, los resultados nos indican que los materiales tienen un comportamiento
Acta
de
Sesiones
predominantemente cohesivo, con algunas intercalaciones de
materiales friccionantes. Los valores de cohesión se encuentran entre 6 y 33 kPa y los ángulos de fricción entre 27° y
33°, como se observa en la figura 7. También, en las gráficas
del SDMT-2 se observa una disminución del ángulo de fricción conforme se incrementa la profundidad, mientras que
la cohesión aumenta para mediciones más profundas. Con
la información del SDMT-2 se determinaron como valores
representativos de los jales del vaso una cohesión de 16 KPa
y ángulo de fricción de 27°. El peso volumétrico de los
jales de la cortina y del vaso, se determinaron utilizando
las expresiones 3.1 y 3.2 ref. 3 en la que el peso volumétrico
del material está en función de la densidad de sólidos y el
contenido de agua del mismo:
Con las expresiones anteriores y con la densidad de
sólidos de materiales de la cortina igual 2.41 y contenido
de agua de 17.27 %, se obtiene un peso volumétrico del
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
948
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De Parámetros De Resistencia
SDMT-1 (bordo)
DMT-2 (jales de vaso)
Figura 6. Perfiles de índice de material (ID) obtenidos de los sondeos de dilatómetro
material de 20 kN/m3, para los jales del vaso la densidad de
sólidos es de 2.64 y el contenido de agua es de 29.45 %, se
obtiene un peso volumétrico de 19.2 kN/m3.
Para el material de la cortina que es arenoso, se definió
el valor de la relación de Poisson (νest = 0.40) dentro de
los intervalos sugeridos para suelos no cohesivos medios a
densos ref. 3. Para el caso del jal del vaso, considerando un
material cohesivo y la condición de drenaje en la parte inferior del mismo, se asignó un valor de relación de Poisson de
0.43 ref. 3. Las propiedades de deformabilidad dinámicas
se determinaron con base en las velocidades de onda, Vs,
obtenidas de los sondeos de dilatómetro sísmico.
(3.1)
(3.2)
Donde
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
949
José Vioel Espino Ruiz
(a) SDMT-1 (bordo) b) SDMT-2 (jales de vaso)
c) SDMT-2 (jales de vaso)
Figura 7. Perfiles de propiedades mecánicas obtenidos de los SDMT-1 y SDMT-2
El modelo geomecánico para la sobrelevación y propiedades geomecánicas para los materiales de la cortina y el vaso se
muestran en la figura 8.
Figura 8. Modelo geotécnico de la Presa
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
950
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De Parámetros De Resistencia
Los materiales denominados Pie 1, Pie 2 y Pie 3 corresponden a bordos implementados aguas abajo de la cortina para
incrementar los factores de seguridad de la misma. Con el
objeto de valoración de los resultados obtenidos, se presenta en
la figura 9 el modelo y propiedades geomecánicas del primer
diseño de la presa a los 60 m de altura. (ref. 5) los parámetros
de diseño se obtuvieron mediante pruebas de laboratorio de
muestras de jal inalteradas del material de cortina.
Figura 9. Modelo geotécnico de la Presa hasta una altura de 60 m
3.2 Análisis de estabilidad
3.2.1 Equilibrio límite
Los análisis de estabilidad se realizaron con 2 escenarios con
el objeto de apegarse a las condiciones actuales de operación
y postoperación de la presa y por etapas de crecimiento (a
cada 10 de altura) de vaso y presa, se consideró un bordo
libre de 2 m en el vaso con pendiente 2:1 (H:V) en el talud
aguas abajo. Los análisis se realizaron para condiciones estáticas y seudoestáticas. Ref. 1. En la condición de operación
actual, no se consideró carga hidráulica ya que existe abati-
miento del nivel de agua debido a la presencia de un dren
inferior y del uso de bombas en campo.
En los análisis se utilizaron los parámetros de resistencia, cohesión (C) y ángulo de fricción interna (Ф) que se
presentan en la figura 8 y el programa de cómputo para la
estabilidad de taludes Geo-slope (2007) (Ref. 6). El coeficiente sísmico utilizado en los análisis fue de 0.17g obtenido
de un amplio estudio de riesgo sísmico para la construcción de
la Central Hidroeléctrica de Zimapán Hgo. CFE, Ref 7.
Con base en los análisis y con las condiciones actuales
de operación la sobreelevación a 80.0 m, el factor de seguridad
Figura 10. Análisis de estabilidad de bordo y pie a una altura de 80.0 m
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
José Vioel Espino Ruiz
(FS) mínimo recomendado, refleja vulnerabilidad en condiciones estáticas (FS<1.50) y seudoestáticas (FS<1.10). Con
el objeto de cumplir con los factores de seguridad mínimos,
se propuso realizar los análisis con la construcción de un pie
(bordo a base de enrrocamiento) con ancho de corona de 10
m, taludes con pendiente 1.5:1 (H:V) y altura variable, según
sea la sobreelevación, evaluando la estabilidad de la cortina
951
y pie, garantizando que el mecanismo de falla tanto estático
como seudoestático ocurriera de forma independiente. En la
figura 10 se presenta la superficie de falla potencial de deslizamiento en condiciones seudoestáticas asociada al factor de
seguridad mínimo obtenido para una altura de 80.0 m, y en
la tabla 3 se muestran los resultados de los análisis de estabilidad con las condiciones establecidas (Ref. 1).
Tabla 3. Factores de seguridad mínimos obtenidos para la sobreelevación con pie
3.2.2 Análisis de flujo de agua
Se llevó a cabo un análisis considerando que los jales del
vaso están saturados; es decir, con un tirante de agua en el
vaso que coincide con el nivel superior de los jales a la altura
de 80 m simulando un deterioro del dren inferior y un mal
funcionamiento de las bombas y con una longitud de playa de
60.0 m. Para este procedimiento se definieron los coeficientes
de permeabilidad (kv) del jal de vaso (1x10-8 m/s) y del jal
de la cortina (5x10-8 m/s), de acuerdo al tipo de material y a
los intervalos sugeridos por la literatura. Adicionalmente, se
empleó el programa SEEP/W (2005) ref 6, el factor de seguridad mínimo obtenido fue de 1.58, en la figura 11 se presenta
el modelo y el círculo de falla para esta condición.
Figura 11. Mecanismo hipotético de falla considerando 60.0 m de playa a una altura
Acta
de
Sesiones
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
952
El Uso Del Dilatómetro Sísmico De Marchetti (Smdt) En La Obtención De Parámetros De Resistencia
3.2.2 Análisis de Esfuerzo-Deformación
Una vez determinado el arreglo geometrico de cortina a
partir de los análisis de equilibrio límite se realizaron análisis
esfuerzo-deformación para cada una de las etapas constructivas (a cada 10 m). Para estos análisis se empleó el programa
de elemento finito PLAXIS 2D V8.6 (2005) ref. 8. De acuerdo
a la figura 12 el desplazamiento total será de 1.24 m, y se
desarrollará en la parte superior de la cortina y será en forma
gradual, sin que se ponga en riesgo la cortina.
Figura 12. Configuración de desplazamientos totales a una altura de 80.0 m
4. Conclusiones
1. Los parámetros de diseño obtenidos mediante el dilatómetro sísmico de Marchetti (campaña 2013) son
similares a los obtenidos vía pruebas de laboratorio
(campaña 2005).
2. Los datos, parámetros y módulos se obtienen con
mayor rapidez con el uso de dilatómetro de Marchetti y
no hay discrepancia, lo cual genera seguridad el empleo
de este equipo en estos estudios.
3. La sobrelevación a 80 m solo cumple con los factores
de seguridad mínimos recomendados empleando un pie
aguas abajo en donde se respalden los jales.
4. Aun considerando que los jales estén saturados y que el
dren inferior se deteriore, que las bombas del vaso no
funcionen, la sobreelevación es factible de acuerdo a
los resultados de estabilidad (FS > 1.5).
5. Con base en las lecturas de los pozos de observación el
nivel del agua está por debajo de los 30.0 m del nivel del
vaso, por lo que se descarta la posibilidad de presentarse
licuación de los jales de la cortina ya que este evento es
potencial solo en los primeros 25 m de profundidad,
ref. 9.
5. Referencias Bibliográficas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
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Zimapán Hgo.” Ardici Tec. Consultores S. A. de C. V. México, p 3-6.
García V., F,.Garrido,J.,L.,1999, Informe Geológico de la Presa de
Jales No. 9 Zimapán Hgo. Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil,
CFE, México, p 5-15.
Geo-Slope Internationa Ltd., (2005) Seep/W, Programa para el
análisis de estabilidad de taludes, versión 6.17, Calgary, Alberta
Canada.
Geo-Slope International Ltd., (2005) Slope/W, Programa de
elemento finito bidimensional para el análisis de flujo de agua en
suelos versión 6.17, Calgary, Alerta Canada.
Iván R., C., 2006 Revisión Geotécnica del Diseño de la Presa de
Jales No. 9 Zimapán Hgo. Subgerencia de Geotecnia y Materiales
Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil, CFE, México, pp 33, 29.
PLAXIS BV (2005), PLAXIS V8, Programa de elemento finito
bidimensional para el análisis de esfuerzo deformación y estabilidad
versión 8.2, Delft. Netherlands.
Youd, T. L. y Hoose, S.N. (1977). “Liquefaction susceptibility and
geologic setting”, Proc. 6th World Conf. on Earthquake Eng. New
Delhi, 3:2189-2194.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alejandro Fernández R., Jorge Costa, Alberto Alday
953
Protección anticorrosiva en elementos de concreto reforzado y de acero
Experiencias en Instalaciones Mineras
Alejandro Fernández R.1*, Jorge Costa2, Alberto Alday1
1
Servicios Administrativos Peñoles, S.A. de C.V. – Penmar, S.A. de C.V.
2
Structural Group – Electrotech
*Email: [email protected]
Resumen
La Corrosión en estructuras de concreto reforzado o de acero sucede por una variedad
de razones: puede ser el resultado de la penetración de cloruros o por carbonatación; por
factores ambientales o motivados por procesos químicos; y en todos los casos el resultado
es el mismo: la disminución en la integridad estructural. Si la corrosión es ignorada, puede
ser causal de graves problemas de seguridad, así como de preocupación ambiental. Las zonas
de la estructura que están más expuestas a la humedad, a la combinación de humedad y alta
temperatura, a los ambientes ácidos o alcalinos, son las que sufren más deterioro.
Un sistema de protección contra la corrosión por medio de barrera física puede
ofrecer una buena protección; sin embargo la capacidad de eliminar al 100% la presencia
de alguno de los elementos que provocan la corrosión es prácticamente imposible, por
lo que el ciclo de daño reinicia en un corto periodo de tiempo. Para verdaderamente
hacer un trabajo de remediación y protección contra la corrosión, es necesario entender
el Proceso Natural del Fenómeno de la Corrosión; ello nos permitirá diseñar el sistema lo
suficientemente controlable como para garantizar una vida útil prolongada.
En el caso de la industria minera, el fenómeno de la corrosión se debe tanto a las
condiciones ambientales del lugar, como a las condiciones dentro de la propia mina y de
las plantas de beneficio. Nos encontramos con áreas de oportunidad en instalaciones tales
como estructuras de las propias plantas, estructuras de bandas transportadoras, soportes de
tuberías, cabezales, puertas mampara, equipos cargadores. Los trabajos que hasta ahora se han
hecho han resultado muy satisfactorios.
Abrastract
Corrosion of reinforced concrete or steel structures occurs for a variety of reasons. Whether the
result of chloride penetration or carbonation, environmental factors or chemical processes, the result
is the same: diminished structural integrity. If ignored, corrosion can lead to safety issues as well
as environmental concerns for the surrounding area. Those zones of a given structure which are
exposed to humidity, to the combination of humidity and high temperature, to acid or alkaline
environments, are the ones that suffer more deterioration.
A system to protect by means of a physical barrier, can offer a good protection;
nevertheless it is almost impossible that they will be able to eliminate 100% the presence of
given any of the elements that cause the corrosion, therefore the cycle that causes the damage will
reinitiate in a short time. In order to really do a job that will remediate and protect a structure
against corrosion, it is needed to understand the natural process of corrosion itself; this will allow us
to design a system with enough control to warranty an extension in the useful life of the facilities.
As for the mining industry, the corrosion phenomena are due to the local environmental
conditions, the environmental conditions inside the mine, and of the process plants. We face areas
of opportunity in areas such as plant structures, conveyer belt structures, pipe line supports, doors,
loaders. Jobs that have been done up to now have turned out to be very satisfying.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
954
Protección anticorrosiva en elementos de concreto reforzado y de acero Experiencias en Instalaciones Mineras
Objetivo
Controlar el Efecto Acelerado de la Corrosión en Estructuras
de Acero y Concreto Reforzado expuestas a condiciones
adversas, y darle más vida útil a dichas estructuras
Introducción
Durante el último siglo y desde el inicio de la industrialización, las empresas se han enfrentado constantemente al
problema de la Corrosión del Acero por efectos del ambiente
principalmente y prácticamente en todos los aspectos del
la Industria; Puertos, Vías Terrestres, Maquinaria, Equipos,
Instalaciones, Redes, y la minería no es la excepción. Este
problema dio origen a una nueva industria enfocada en los
esfuerzos por mitigar los efectos de éste fenómeno natural.
En sus inicios, esta nueva industria se enfocó a tratar de aislar
de la mejor manera a los elementos de Acero del Ambiente
que los rodea, lo cual en muchos de los casos logró controlar
el problema haciendo mas duraderas las estructuras y
permitiendo que las empresas destinaran los recursos
económicos que se utilizaban en la sustitución del Acero en
crecimiento y desarrollo.
La industria del Control de la Corrosión ha seguido
evolucionando y entendiendo mejor el mecanismo que lleva
acabo el fenómeno de la corrosión y descubrió que se trata
de un fenómeno electroquímico en el que se involucran cuatro
elementos fundamentales llamados “Elementos de la Pila de
Corrosión”, siendo éstos:
1.- Cátodo, Elemento de la Pila de Corrosión con carga
positiva que atrae los electrones del ánodo provocando
la perdida de materia
2.- Ánodo, Elemento con Carga negativa cuya materia es
deteriorada por la perdida de electrones fluyentes hacia
el cátodo de la pila de corrosión; Contacto Eléctrico,
Medio metálico por el cual circula el flujo de electrónico entre el cátodo y el ánodo; Electrolito, Medio
capaz de movilizar el flujo iónico resultante de la perdida
de los electrones de la última órbita de los átomos del
material anódico.
En los estudios realizados se logró demostrar que la
ausencia de alguno de los Elementos de la Pila de Corrosión, provocaría que el fenómeno se detenga conservándose
así la integridad de los materiales involucrados. En el caso
de los sistemas de barrera física como pinturas o recubrimientos, se intenta eliminar la presencia de alguno de esos
elementos, ya sea de aquellas sustancias químicas que polarizan2 la superficie de acero como son los sulfatos, cloruros,
dióxidos etc.; o si ya ha iniciado el proceso de polarización,
se intentaría eliminar la existencia del medio de transporte
de iones ó electrolito.
Esquema del Mecanismo de la Corrosión
En muchos casos se ha probado la efectividad de ese
tipo de sistemas, sin embargo, en situaciones en las que las
condiciones de operación de la estructura o la dificultad
de acceso a la misma dificultan la perfecta instalación de
un sistema de barrera física, es casi seguro que los contaminantes se difundan por entre los defectos de cobertura e
incluso por entre la porosidad del recubrimiento, exponiendo
al acero de nuevo a los Elementos de la Pila de Corrosión.
Protección Catódica.
A mediados del siglo 19 se descubrió la existencia de
algunos materiales metálicos que debido a sus características naturales y al estar unidos eléctricamente a otro metal
poseen la habilidad de sustituir a éste como fuente de electrones en la Pila de Corrosión convirtiéndose en el material
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alejandro Fernández R., Jorge Costa, Alberto Alday
que se degradaría en el proceso. El metal que se degradará será siempre el de Potencial Metálico mayor y el que
se conservará será el de Potencial Metálico menor. A estos
metales se les llama metales de sacrificio, haciendo alusión
al hecho de que en un arreglo especial sacrifican su masa al
conservar íntegra la de la estructura del metal en contacto.
Al diseñar un arreglo específico utilizando un metal de
sacrificio para el Acero dentro de una pila de corrosión y
considerando a éste como uno de los elementos de la Pila de
corrosión, el metal de sacrificio tomará el papel de ánodo, o
fuente de electrones, mientras que la estructura de acero se
convertirá en el cátodo de la Pila, simplemente absorbiendo
iones desde el electrolito y sin perder ni un átomo de su masa,
a este arreglo intencional y específico se le denomina Protección Catódica y es un método que se ha utilizado desde hace
mucho tiempo como protección contra la corrosión del acero
en estructuras presentes en un ambiente sumamente corrosivo.
1.- CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE ACERO
En la Zona de la estructura de acero expuesta a las condiciones más severas de humedad, humedad y temperatura y/o
elementos químicos corrosivos, es el área en donde existe
la presencia de agentes químicos polarizantes en abundancia
crean las condiciones perfectas para que en un corto periodo de
tiempo, fluya una gran cantidad de electrones deteriorando la
estructura en periodos de tiempo relativamente cortos.
Ésta zona en particular, los sistemas de protección
contra la corrosión a base de recubrimientos tienen expectativas de vida muy reducidas debido a la agresividad de
las condiciones en las que se encuentra la estructura; efectos
como los Cambios de Temperatura y Presión en la estructura
les dan un período de vida muy corto.
Lo anterior lleva a que sean necesarios programas
de Mantenimiento continuos para reponer los sistemas de
protección e incluso durante esos trabajos de mantenimiento
y debido a que la estructura ya se encuentra en operación, los
trabajos como la preparación de la superficie, el curado de
los recubrimientos se convierten en hazañas que no todo el
tiempo arrojan los resultados deseados.
1.1.- Sistema de Protección Catódica en estructuras de acero
La Protección Catódica es un fenómeno que funciona
de la misma manera en que lo hace la Pila de Corrosión,
pero en sentido contrario. La Corriente o flujo electrónico
que suministra el metal de mayor potencial fluye en sentido
contrario al que fluye por la pila de corrosión deteriorando el
material. Bajo estos fundamentos se ha logrado diseñar un
sistema que regulariza los flujos de corriente provenientes del
Metal de Sacrificio, Anódico o de Mayor Potencial, logrando
incluso predecir la vida útil del sistema de protección.
Acta
de
955
Proceso de Metalizado
1.2.- Sistema de Protección de estructuras de acero por
Termo-rociado
Es un sistema que combina los conceptos de protección física
y protección catódica; es un sistema utilizado para proteger
las estructuras de acero expuestas a condiciones adversas
severas. El termo-rociado involucran la aplicación de diminutas partículas de metal sobre una superficie, las cuales se
comportan como un ánodo de sacrificio. Estás partículas son
producto de la fundición de alambre del metal que se usará
para proteger, las cuales son proyectadas sobre la superficie
a proteger. Dependiendo de las condiciones ambientales, será
el metal que se use como protección.
Proceso de Metalizado
2.- CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO
Al igual que las estructuras de acero, las de concreto
expuestas a las condiciones extremas sufren En el caso del
concreto armado con varilla de acero reforzado, los indicadores de corrosión no son visibles hasta que el daño ya está
hecho. El acero al oxidarse aumenta su volumen haciendo
que el concreto a su alrededor se reviente.
2.1.- Sistema de Protección Catódica en Estructuras de
Concreto
En estructuras de concreto existe una técnica muy común
de reparación utilizando un encamisado o cimbra muerta
de distintos materiales, misma que funciona como molde
para recuperar la geometría de la estructura y como barrera
física ayudando a disminuir la velocidad del deterioro de la
estructura recién reparada. Sin embargo, y aunque no es de
manera inmediata, el efecto de la corrosión sigue funcionando dentro de la estructura en el acero de refuerzo de la
misma. Después de un tiempo corto en relación al periodo de
vida normal de una estructura del mismo tipo en ambientes
no agresivos, el problema estructural comenzará de nuevo
debilitando la estructura y exponiendo la misma a un colapso.
El diseño de Protección Catódica para la zona de
Mareas ha utilizado el principio de reparación con encami-
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
956
Protección anticorrosiva en elementos de concreto reforzado y de acero Experiencias en Instalaciones Mineras
Encamisado con Protección Catódica
sado haciendo algunas modificaciones al mismo. En este
caso el encamisado además de ser el molde para recobrar
la geometría del elemento deteriorado es también el sistema
de sostén del sistema de protección catódica. Dentro del
mismo, se colocará una malla de metal anódico a manera de
difusor iónico. En este sistema se considera como el electrolito al recubrimiento de concreto recuperado mismo que se
encuentra rellenando el encamisado y saturado por el medio
acuoso en el que se encuentra semisumergida la estructura.
En estructuras de concreto, generalmente el encamisado se suplementa con un anodo permanentemente
sumergido, el cual permite alcanzar un nivel de proteccion
acceptable en un corto periodo de tiempo.
Finalmente y como la teoría de la Protección Catódica
lo indica, hace falta aún la conexión eléctrica entre el ánodo
y el cátodo, para lo cual y previo a la instalación del encamisado y su material de relleno, se expondrá una sección del
acero de refuerzo, a la cual se le hará una conexión llamada
comúnmente conexión negativa, hecha a base de cable de
cobre de baja resistencia, esto último con el fin de disminuir
la resistencia total del sistema recordando que se trata de un
simple circuito eléctrico en paralelo.
Como parte del diseño práctico, el contacto entre todos
los elementos del sistema se realiza en lo que se conoce como
Caja de Conexiones; en esta Caja de Conexiones se unen
el cable proveniente del Lingote de material Anódico, los
cables provenientes de la Malla Difusora y el cable de la
Conexión Negativa; ésta práctica posibilita el Monitoreo del
sistema, dando acceso desde la Caja de Conexiones a todos
los elementos del Sistema.
Utilizando un sistema de protección como el que se
describe en ésta sección, estamos dotando a la estructura de
una protección resistente, duradera y que puede garantizar la
integridad de la estructura durante un periodo considerable-
Esquema del Sistema de Protección Catódica para Zona de Mareas
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Alejandro Fernández R., Jorge Costa, Alberto Alday
957
Encamisado Instalado en Columnas Semi-sumergidas de Perfil IPR
mente mayor a de los sistemas de una simple barrera física,
los cuales funcionan perfectamente en las demás zonas de la
estructura no expuestos a las severas condiciones adversas.
En el caso de las Estructuras de Acero, es a primera
vista más complicado ya que a diferencia de las estructuras de concreto, no existe un cuerpo poroso y húmedo en
contacto constante con la estructura a manera de electrolito.
Sin embargo es en este caso que la solución del encamisado
relleno, proporciona a la estructura las condiciones necesarias
para que el Sistema de Protección Catódica se desempeñe de
manera eficiente y de acuerdo al diseño original.
En éste caso y como lo es en las estructuras de concreto,
la conexión entre los elementos se efectúa en la Caja de
Conexiones, permitiendo también en éste caso el monitoreo
del sistema.
Protección de Puerta Mampara
Acta
de
2.2.- Monitoreo del Sistema
Debido a que se trata de un Sistema de Protección Catódica,
es posible utilizar los criterios conocidos para el monitoreo
de sistemas de éste tipo como lo son los contenidos en la
Literatura de la Asociación Nacional de Ingenieros en Corrosión, NACE por sus siglas en Inglés. Más específicamente
los relacionados con la protección galvánica.
3.- Aplicación en Industria Minera
Bien sabemos que en plantas mineras enfrentamos problemas
de corrosión, principalmente en aquellas plantas ubicadas en
zonas de humedad extrema. Sin embargo, aún en unidades
ubicadas en zonas desérticas vemos a diario los daños que la
corrosión hace en estructuras y equipos en áreas de bombeo;
en las estructuras de bandas transportadoras; en estructuras
Rehabilitación de Banda Transportadora
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
958
Protección anticorrosiva en elementos de concreto reforzado y de acero Experiencias en Instalaciones Mineras
de plantas de beneficios, lexiviación o electrólisis; tanques de
almacenamiento; cargadores frontales; por dar algunos ejemplos. Todas estás son áreas de oportunidad para estos sistemas.
4.- Conclusión
La corrosión es un fenómeno electroquímico en el que se involucran distintas condiciones y elementos; en las estructuras
expuestas a mareas, a humedad, a humedad y alta temperatura,
a ambientes ácidos o alcalinos, estas condiciones van incrementando la posibilidad de daño de la estructura. La Protección
Catódica es un mecanismo que funciona de la misma forma
que la Pila de Corrosión pero en sentido contrario, por lo que si
se logra diseñar un sistema a base de Protección Catódica práctico, eficiente y resistente a las condiciones adversas en la que
se encuentra determinada zona de la estructura, sea de concreto
o metálica, se podrán controlar los efectos de la corrosión por
periodos de tiempo razonables y mas cercanos a la vida útil del
resto de la instalación.
Penmar, como empresa subsidiaria de Peñoles, le
agradece a Structural Technologies el apoyo técnico recibido
para la realización de los proyectos, que no son demostrativos sino una realidad.
6. Notas
1 Empresa en Acuerdo Comercial con PENMAR S.A. de
C.V.
2 Algunos Elementos Químicos al entrar en contacto
con el acero u otro metal, crean sobre la superficie del
mismo una multitud de zonas Positivas y Negativas
Referencias Bibliográficas
Jarden Zinc Products. Lifejacket® System Brochure
NACE Standards for Cathodic Protection Evaluation.
NACE CP1 Certification Manual - Cathodic Protection Tester Course
Protección Catódica del Acero de Refuerzo en Estructuras de Concreto con Ánodos Galvánicos de Zinc, Jorge Costa, Corrosion Restoration
Technologies INC.
5.- Agrademiento
Sé un agradecimiento muy especial a la División Minas de
Peñoles, quienes han creído en las tecnologías que hemos
presentado para la remediación y protección contra la corrosión. La Dirección Operativa ha sido un gran apoyo para
probar nuevas tecnologías en beneficio de darle mayor vida
a las instalaciones.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
V. Ibarra-Galván, J. González-González, E. Bricio Barrios, A. López-Valdivieso, C. VillaVelázquez-Mendoza, J. Hernández-Diaz 959
Evaluación de carbón activado sintetizado a partir desechos agroindustriales como
posible adsorbente de metales pesados
V. Ibarra-Galván1*, J. González-González1, E. Bricio Barrios1, A. López-Valdivieso3,
C. VillaVelázquez-Mendoza2, J. Hernández-Diaz1
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Colima, Carr. Colima-Coquimatlán Km 9,
Coquimatlán, Colima, México, 28400.
2
Laboratorio de NanoMateriales-FIC, Universidad de Colima, Carr. Colima-Coquimatlán Km 9,
Coquimatlán, Colima, México, 28400.
3
Instituto de Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luis Potosí,
Av. Sierra Leona 550, SLP, México, 78210.
*Email: [email protected]
1
Resumen
Los procesos productivos de aprovechamiento de plantas, frutos y semillas generan
cantidades importantes de desechos orgánicos, los cuales son usados como combustibles,
alimento para ganado o bien como composta. En el presente estudio se han sintetizado
y caracterizado carbones activados a partir de desechos de agave y caña. Los productos
fueron evaluados para la adsorción de metales pesados. Los resultados muestran que tanto el
bagazo de caña como el de agave son buenos precursores para sintetizar carbón activado. El
primero de ellos tuvo un rendimiento de 31% y el segundo un 45% de rendimiento. Respecto
a la adsorción del carbón activado obtenido a partir de caña de azúcar (CAOCA), activado
con NaOH y H3PO4 mostró los mejores resultados adsorbiendo Cr(VI) y azul de metileno,
mientras que el carbón activado obtenido del bagazo del agave (CAOBA) activado con
ácido sulfúrico/persulfato de amonio, mostró los mejores resultados se obtuvieron plata,
plomo y cadmio.
Abstract
The production processes of utilization of plants, fruits and seeds generate significant amounts of
organic wastes, which are used as fuel, livestock feed or as compost. In the present study we have
synthesized and characterized activated carbons from waste of agave and cane. The products were
evaluated for adsorption of heavy metals. The results show that both the cane bagasse and agave
are good precursors for synthesizing activated carbon. The first one had a yield of 31% and the
second a 45% yield. Respect to activated carbon adsorption obtained from sugar cane (CAOCA)
activated with NaOH and H3PO4 showed the best results adsorbing Cr (VI) and methylene blue,
while the activated carbon obtained from agave bagasse (CAOBA) activated with sulfuric acid /
ammonium persulfate, showed the best results with silver, lead and cadmium.
Palabras clave: Carbón Activado, Bagazo de agave, Bagazo de caña, Isoterma de adsorción,
metales pesados.
Introducción
Las grandes industrias alimentarías generan un elevado
volumen de desechos orgánicos, la industria azucarera genera
del 20 al 30% de desecho con respecto a la caña procesada,
(A.C.-CNPR, 2005), dicho bagazo de caña es un material
que actualmente es calcinado en las calderas de la industria azucarera, generando una alta cantidad de emisiones de
cenizas a la atmósfera. Por otro lado la industria del tequila
produce ocho kilos de bagazo por cada litro de tequila que se
produce (Rodríguez,2007; Escoto et al., 2005)., el cual se ha
empleado como material secundario en construcción.
Acta
de
En los últimos 20 años se han encontrado gran
variedad de materiales alternativos a la cáscara de coco para
producir carbón activado, entre ellos se tienen los corazones
de manzana, los neumáticos, el bagazo de caña, los huesos de
pollo o res, etc. (Leyva et al., 2005).
El incremento de la actividad humana, a partir del inicio
de la era industrial, ha deteriorado de forma continua muchos
ecosistemas del mundo y, por ello, afectado la salud pública.
Las actividades humanas, más influyentes en el incremento
del deterioro de la salud, se muestran en la siguiente tabla.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
960
Evaluación de carbón activado sintetizado a partir desechos agroindustriales como posible
adsorbente de metales pesados
Tabla 1. Fuentes y efectos de metales pesados en agua (Muñoz, 2007).
Metal
Origen
Efectos tóxicos
Arsénico
Minería, pesticidas, industria química,
Tóxico en piel y sistema nervioso.
farmacéutica y de pinturas.
Cadmio
Carbón,
minería,
galvanización,
Afecciones renales y cardiovasculares
industria de pinturas, baterías y
(hipertensión).
pigmentos.
Mercurio
Minería,
industria
química
y
farmacéutica, pesticidas, catalizadores,
Daños al sistema nervioso y riñón.
combustión de combustibles fósiles,
etc.
Níquel
Aleaciones, galvanización, baterías,
Posible cancerígeno por inhalación.
equipos solares, pigmentos, etc.
Plata
Galvanoplastia, fotografía, etc.
Plomo
Industria química y automovilística,
Tóxico en niños y embarazadas. Daño al
carburantes,
pinturas,
corrosión,
sistema nervioso y riñón
baterías
Zinc
Recubrimiento de metales, aleaciones,
Fitotóxico a altas concentraciones y
pigmentos, pinturas, catalizadores y
debilidad muscular.
baterías.
Cromo
Recubrimiento de metales, desechos
del proceso de curtido de piel y Efectos cancerígenos
pigmentos, pinturas
Daños al riñón, hígado, piel y mucosas.
El Estado de Colima no está exento de contaminación por metales pesados. Aún no se ha establecido la fuente de dicha
contaminación pero este daño ha sido estudiado por Madrigal et al., (2005) quienes realizaron un estudio de la concentración
de Pb(II), Cd(II), As(II) y Hg(II) en aguas marinas y ostiones en Manzanillo, Colima. En la siguiente tabla se muestran los
resultados de dicho análisis.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
V. Ibarra-Galván, J. González-González, E. Bricio Barrios, A. López-Valdivieso, C. VillaVelázquez-Mendoza, J. Hernández-Diaz 961
Tabla 2. Concentración en mg/L de algunos metales pesados en playas de Manzanillo, Colima. Es análisis se realizó en el mes de noviembre del 2005
comparados con los Límites Máximos Permisible (LMP) establecidos por la SEMARNAT (1997).
Metal pesado
LMP
Peña Blanca
Bahía de Miramar
Boca Tepalcates
Cd(II)
0.0009
0,0383 ± 0,0017
0,0381 ± 0,0013
0,0385 ± 0,0017
Pb(II)
0.006
0,15 ± 0,5418
0,0918 ± 0,019
0,075 ± 0,0184
As (II)
0.04
0.0010 ± 0.0004
0.0010 ± 0.0010
0.0013 ± 0.0008
Los estados de Jalisco y Colima generan un elevado volumen de desechos del agave y la caña de azúcar, razón por la
cual se ha establecido esta investigación tendiente a utilizar dichos desecho como precursores en la síntesis de carbón activado
y establecer su posible aplicación en la adsorción de iones metálicos.
Procedimiento experimental
El bagazo de caña fue obtenido extrayendo el jugo de caña
cosechada en el estado de colima, mientras que el bagazo
del tequila fue obtenido de la empresa tequilera José Cuervo.
Los reactivos utilizados tanto en la activación como en los
estudios de adsorción fueron grado analítico marca Baker.
El bagazo de caña fue pirolizado en un horno LINDBERGBLUE con límite de calentamiento de 1100 °C, en una bala
pirolítica de 1.2 cm de diámetro interno y un volumen de
45.8 cm3, las condiciones de temperatura y razón de calentamiento óptimas fueron determinadas mediante un análisis
termogravimétrico realizado en un analizador Metler STG,
el rendimiento obtenido fue evaluado para tres diferentes
temperaturas 350, 450, 550 °C. Los carbones fueron activados en medio ácido usando ácido fosfórico, H3PO4, ácido
sulfúrico/persulfato de amonio y ácido cítrico, en medio
alcalino usando hidróxido de sodio, NaOH o hidróxido de
potasio, KOH, así como en medio neutro usando sulfato
de zinc, ZnSO4. Para la activación se empleo el método
convencional de impregnación y el de activación en horno
de microondas. La activación del carbón obtenido del bagazo
de caña se realizó en un horno de microondas digestor Question Tecnoligies Corp. Modelo Q-LAB 6000 utilizando un
método de digestión del cereal, ya que este método cumple
con las condiciones registradas para la activación química
según Medina, (2003).Una vez concluida la activación el
carbón fue lavado con agua destilada a 60 °C para remover
alquitranes y otras impurezas solubles y secado a 90 °C.
Por su parte la activación del carbón obtenido a partir del
bagazo de agave se realizó mediante el método tradicional
de impregnación/combustión en un horno tubular con tubo
de cuarzo, el carbón activado fue lavado con una solución
Acta
de
de hidróxido de sodio y secado a 90 °C de acuerdo con el
método establecido por Rodríguez, (1989).
Los carbones activados previo a la adsorción de
metales pesados fueron caracterizados superficialmente,
determinando los grupos funcionales mediante el método de
Boehm, (Bohem, 1994) y su potencial zeta. Las isotermas de
adsorción se realizaron en tubos Falcon de 50 mL inmersos
en un baño isotérmico Cole Parmer, los resultados obtenidos
fueron evaluados mediante los modelos de Freunddlich y
Langmuir, las variables evaluadas fueron pH, concentración
de metal pesado y relación másica carbón/metal pesado. Las
soluciones remanentes de la adsorción fueron analizadas
mediante UV-Visible para el caso del cromo (APHA, 1971)
y mediante absorción atómica para el resto de los metales.
Resultados
Ambos bagazos tienen rendimientos similares en cuanto a la
producción de carbón activado, la figura 1 muestra los rendimientos para activación por pirolisis (activación física) como
por activación química.
Figura 1. Rendimiento de activación física y química para ambos bagazos
estudiados.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
962
Evaluación de carbón activado sintetizado a partir desechos agroindustriales como posible
Los valores obtenidos de rendimiento se encuentran
dentro de los valores reportados para otras posibles fuentes
de materia prima que pueden convertirse en carbón activado
(Medina, 2003). Con respecto a las propiedades superficiales
obtenidas se evalúo el potencial zeta de los productos obtenidos, así como los grupos funcionales que se tienen en la
superficie. Los carbones obtenidos muestran características
que los posibilitan para actuar como material adsorbente de
iones metálicos, ambos productos muestran un potencial zeta
negativo. Los resultados obtenidos se muestran en la figura 2.
Figura 2. Potencial zeta de los carbones obtenidos del bagazo de caña
y del bagazo de agave, ambos activados con hidróxido de sodio.
Además de evaluar el potencial zeta de los carbones
se determinó la naturaleza de los grupos funcionales superficiales, para de esta manera definir los posibles iones que
se pueden adsorber. En la tabla III se resumen los resultados
obtenidos.
adsorbente de metales pesados
Adsorción de metales pesados en carbón sintetizado de bagazo
de agave
Se estudió la adsorción de metales como zinc, níquel, plomo,
plata y cadmio, siendo estos últimos tres los que arrojaron
mejores resultados. La figura 3 muestra un análisis comparativo de la adsorción de plomo en otros adsorbentes comunes
para plomo (Leyva et al., 2005; Waid &Osmam, 2007).
Figura 3. Adsorción de plomo II sobre carbón obtenido de bagazo
de tequila activado con ácido sulfúrico/persulfato de amonio, así
como otros dos adsorbentes a pH de 4, a 25 °C con 0.05 g de carbón
activado.
La capacidad de adsorción del carbón obtenido del
bagazo de agave es del doble de la obtenida en la caolinita
y el cuádruple de la clinoptilolita. Resultados similares se
obtuvieron para la plata como se observa en la figura 4.
Tabla III. Sitios activos de carbón activado obtenido de bagazo del
agave y bagazo de caña de azúcar.
Al ser cuantificados los sitios presentes en la superficie
del adsorbente, mediante el método de Boehm se asume que
lo grupos ácidos débiles no interactúan con base débiles. Los
sitios ácidos fuertes son los sitios carboxílicos y los sitios
ácidos débiles es la diferencia de los sitios ácidos y los
grupos carboxílicos. Los sitios básicos fuertes son los sitios
lactónicos y los sitios débiles es la diferencia de los sitios
básicos y los grupos lactónicos.
Figura 4. Adsorción de plata II sobre carbón obtenido de bagazo
de tequila activado con ácido sulfúrico/persulfato de amonio, así
como otros dos adsorbentes a pH de 5, a 25 °C con 0.05 g de carbón
activado.
Se observa que el carbón activado obtenido del bagazo
de agave adsorbe el doble que la clinoptilolita y hasta siete
veces mayor que el coque de petróleo.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
V. Ibarra-Galván, J. González-González, E. Bricio Barrios, A. López-Valdivieso, C. VillaVelázquez-Mendoza, J. Hernández-Diaz 963
Una capacidad de adsorción similar se obtuvo con el
cadmio, la isoterma correspondiente se presenta en la figura 5.
Figura 7. Adsorción de Níquel II, Plomo II y plata I sobre carbón
obtenido de bagazo de tequila activado con ácido sulfúrico/
persulfato de amonio, los datos han sido ajustados con el modelo
de Freundlich.
Figura 5. Adsorción de cadmio II sobre carbón obtenido de bagazo
de tequila activado con ácido sulfúrico/persulfato de amonio, así
como otros dos adsorbentes a pH de 5, a 25 °C con 0.05 g de carbón
activado.
Como se puede observar la capacidad de adsorción
del carbón activado sintetizado a partir del bagazo del agave
ofrece posibilidades de competir con el carbón activado
producido de la cáscara de coco (comercial) y algunos otros
adsorbentes en cuanto a su capacidad de captación de iones
metálicos como el plomo, la plata y el cadmio. La adsorción
de zinc y cadmio sobre el carbón obtenido del bagazo de
agave se ajusta al modelo de Langmuir, como se muestra en
la figura 6.
Adsorción
de metales en carbón sintetizado de bagazo
de caña
Al igual que el carbón obtenido del bagazo del agave fue estudiado en la posible adsorción de iones metálicos, el bagazo
obtenido de la caña de azúcar también fue estudiado, para la
adsorción de azul de metileno, en aras de buscar una posible
aplicación de este carbón como decolorante en la industria
azucarera (Espíritu, 2008), la figura 8 muestra los resultados
obtenidos para diferentes agentes activantes.
Figura 8. Estudios de adsorción de azul de metileno (AZMET)
para el carbón obtenido del bagazo de caña a un pH de 7 y una
concentración inicial de AZMET de 100 mgL-1 y 1 gL-1 de carbón
a 30 °C.
Figura 6. Adsorción de zinc II y cadmio II sobre carbón obtenido
de bagazo de tequila activado con ácido sulfúrico/persulfato de
amonio, los datos han sido ajustados con el modelo de Lagmuir.
La adsorción de níquel, plomo y plata se ajusta con el
modelo de Freundlich como se puede observar en la figura 7.
Acta
de
Se observa que el carbón obtenido del bagazo de caña
activado con hidróxido de sodio logra resultados similares a
los obtenidos con el carbón comercial (Calgon) para la adsorción de AZMET.
La adsorción de iones metálicos sobre este carbón
también fue evaluada, los mejores resultados se obtuvieron
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
964
Evaluación de carbón activado sintetizado a partir desechos agroindustriales como posible
para el cromo hexavalente. La adsorción se realizó para
valores de pH de 1 y 3.5, los cuales fueron establecidos por
Cruz, 2012 como óptimos para la reducción y adsorción de
Cr(VI) respectivamente. La figura 9 muestra los resultados
obtenidos a pH 1.
Figura 9. Estudios de adsorción de cromo hexavalente para el carbón
obtenido del bagazo de caña a un pH de 1 y una concentración
inicial de Cr(VI) de 100 mgL-1, 1 gL-1 de carbón y tamaño de
carbón de 250 μm a 30 °C
Se observa que el carbón obtenido del bagazo de caña y
activado con NaOH, así como el activado con H3PO4, logran
porcentajes de reducción de Cr(VI) a Cr(III) mejores a los
obtenidos con el carbón comercial, respecto a la adsorción de
Cr(VI) a pH de 3, los resultados se presentan en la figura 10.
Figura 10. Estudios de adsorción de cromo hexavalente para
el carbón obtenido del bagazo de caña a un pH de 3 y una
concentración inicial de Cr(VI) de 100 mgL-1, 1 gL-1 de carbón y
tamaño de carbón de 250 μm a 30 °C
El comportamiento respecto a la adsorción de cromo
en el carbón es similar al obtenido en la reducción de cromo.
adsorbente de metales pesados
CONCLUSIONES
•
Tanto el bagazo de caña como el bagazo de agave constituyen un potencial importante como precursores para
una posible fabricación de carbón activado.
•
Los rendimientos obtenidos por ambos bagazos son
ligeramente inferiores a los obtenidos en la producción
de carbón activado partiendo de la cáscara de coco.
•
El carbón obtenido a partir del bagazo de agave y activado con ácido sulfúrico/persulfato de amonio mostró
los mejores resultados adsorbiendo plata, plomo y
cadmio.
•
El carbón obtenido del bagazo de caña y activado con
hidróxido de sodio mostró resultados similares a los
del carbón comercial al adsorber moléculas orgánicas
como el azul de metileno.
•
El carbón obtenido del bagazo de caña y activado con
hidróxido de sodio, así como el activado con ácido
fosfórico mostraron mejores resultados a los obtenidos
con carbón comercial al adsorber y reducir cromo hexavalente.
Agradecimientos
Loa autores agradecen a la Universidad de Colima por la
facilidad para el uso de las instalaciones y equipos necesarios
para la investigación.
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SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
966
Cobre antimicrobiano: Una oportunidad de inversión en Sector Salud
Cobre antimicrobiano: Una oportunidad de inversión en Sector Salud
Economía Minera
Aarón Niño Álvarez, María Guadalupe Cervantes Alejandre, Julián Islas Vizuet,
Marcelo del Pozo Cosio, María Fernanda Gómez Contreras
Servicio Geológico Mexicano
Blvd. Felipe Ángeles Km. 93.50-4, Col. Venta Prieta. Pachuca, Hgo. México.
E-Mail: [email protected]
Resumen
El cobre es un material que se viene utilizando en nuestra vida desde hace muchos años.
Hace más de 10,000 años, los habitantes de aquella época empezaron a descubrir las grandes
ventajas y beneficios que les aportaba el uso del cobre. Por medio del cobre podían crear
gran cantidad de objetos que utilizaban día a día.
En la actualidad, el uso del cobre sigue siendo muy habitual, aunque en muchas
ocasiones, el material no esté visible, ya que puede estar situado detrás de paredes, debajo
del suelo o en el tejado.
El cobre es utilizado habitualmente para las cañerías de los hogares, debido a que
ayuda a que el agua que sale del grifo sea más pura y saludable, esto porque impide la
generación de microorganismos.
El uso del cobre también nos permite mejorar nuestra eficiencia energética. Utilizar
tubos de cobre no sólo es una buena inversión, sino que además ayuda a ahorrar energía.
La durabilidad es otro de las ventajas de usar el cobre. Debido a esta durabilidad, es
muy utilizado en tejados, fachadas o canalones, ya que soporta cualquier tipo de meteorología
que se pueda dar.
La lucha contra los gérmenes es otra ventaja muy importante. Se ha comprobado
que los objetos creados con cobre tienen un nivel de 99% de seguridad para matar gérmenes.
Además de todo lo comentado anteriormente, el cobre es un material muy seguro,
y en caso de incendio, nos puede llegar a salvar la vida, ya que no emiten ni humos ni gases
tóxicos.
Gracias a todas estas características del cobre, deberíamos de tener muy presente
el uso del cobre en nuestra vida.
Abstract
Copper is a material that has been used in our lives for many years. Over 10,000 years ago, people
of the time began to discover the great advantages and benefits that the use of copper provided them.
Thanks to copper they were able to create large quantities of objects that they used in their day to day.
In today’s world, use of copper remains a common practice, even though at times the
material itself is not visible since it can be found behind walls, under the ground or in ceilings.
Copper is commonly used in home plumbing due to the fact that it helps in making tap
water purer and healthier because it prevents the creation of microorganisms.
Use of copper also allows us to improve our energy efficiency. Using copper tubing is
not only a good investment but it also helps us save energy.
Durability is another advantage of copper. It is due to this durability that it is widely
used in roofing, inner walls and gutters. It can withstand any kind of inclement weather.
The fight against germs is another important advantage. It has been proven that objects
created out of copper are 99% efficient in killing germs.
On top of everything that has been mentioned previously, copper is a very safe material
and, in case of fire, it could save our lives since it doesn´t emit toxic fumes or gases.
It is thanks to all of these characteristics that we should keep the use of copper very
present and available in our lives.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Aarón Niño Álvarez, María Guadalupe Cervantes Alejandre, Julián Islas Vizuet,
Marcelo del Pozo Cosio, María Fernanda Gómez Contreras
Metodología
El presente estudio es una investigación descriptiva y explicativa, que busca dar a conocer las características y usos
recientes del cobre tanto en el mundo como en nuestro país.
Se realizó mediante una técnica de observación que
consistió principalmente en la recopilación de información
(tanto cualitativa como cuantitativa) sobre el tema, que
posteriormente se registró y analizó. Para este proceso se
utilizaron herramientas como tablas y gráficas de datos, que
permitieron tener claridad en la información recopilada y una
mayor precisión en la obtención de resultados.
Si bien el estudio no plantea una problemática específica, si busca la proyección de la información reciente sobre
los usos del cobre y los beneficios que éste puede tener en
nuevos proyectos de salud tanto para la población como
para el gobierno; incluyendo elementos de una investigación
financiera acerca de los precios del metal.
Introducción
Debido a las nuevas aplicaciones que tiene el cobre en
el sector salud así como los proyectos que ya se tienen en
algunos hospitales de Europa, Estados Unidos y Chile en
Latinoamérica, se decidió buscar la manera de promover
estos nuevos usos así como para voltear a ver lo que nuestro
país ofrece en recursos minerales como el cobre.
Nuestro objetivo es fomentar el uso de estas nuevas
aplicaciones avaladas principalmente por la EPA quien tiene
registradas más de 450 aleaciones con propiedades antimicrobianas, tomando en cuenta la posición mundial que nos
coloca la producción de este metal en nuestro país (actualmente ocupamos la décima posición) para atacar este nuevo
nicho de mercado que tenemos como área de oportunidad y
que estará en creciente demanda.
El cobre es un elemento metálico, maleable y dúctil,
excelente conductor de calor y electricidad, resistente a la
corrosión y con una valiosa propiedad antimicrobiana que
resalta su importancia sobretodo en el sector salud.
967
Este metal se encuentra naturalmente en la corteza
terrestre en una variedad de formas, ya sea en depósitos de
sulfuro, de carbonato, silicatos o como cobre puro nativo.
Su explotación y la manera en que se utilizan sus recursos,
garantiza que las necesidades del mañana no se vean comprometidas para lograr el desarrollo sustentable de la sociedad.
El cobre al ser uno de los metales más reciclados,
extiende la eficiencia de su uso y da como resultado un ahorro
de energía que contribuye a asegurar una fuente sostenible de
metales para las generaciones futuras.
Por esta razón, el cobre es un importante contribuyente
a la economía nacional tanto de países desarrollados como en
desarrollo. La minería, el procesamiento, la transformación y
el reciclaje ayudan a construir y mantener la infraestructura
de un país y crear oportunidades de comercio e inversión.
Cobre: Nuevos usos y aplicaciones
A partir de 2008 se aprobaron los nuevos usos y aplicaciones
del cobre Antimicrobiano en la industria de la salud por la
EPA, al valorar su propiedad bactericida para su uso en superficies de contacto solidas con aplicaciones en el sector Salud.
¿Qué significado tiene el registro en la EPA1?
Avala y reconoce que son materiales sólidos con propiedades
antimicrobianas; además la EPA es el único organismo que
puede hacer declaraciones públicas de Salud en los Estados
Unidos sobre las propiedades antimicrobianas que tienen
las más de 450 aleaciones registradas legalmente en el
organismo.
¿Qué es el cobre antimicrobiano?
Es un conjunto de superficies sólidas hechas de cobre o
aleaciones de cobre que, debido a sus propiedades, inactivan microbios y/o patógenos; a su vez es una característica
continua y permanente del material.
Tabla 1. Principales bacterias encontradas en hospitales de México
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
968
¿Qué
Cobre antimicrobiano: Una oportunidad de inversión en Sector Salud
microbios
patógenos
pueden
inactivar
las
aleaciones de cobre?
En la literatura científica se cita la eficacia del cobre para
eliminar o inactivar muchos tipos diferentes de bacterias
patógenas, hongos y virus.
A continuación se muestra en la tabla 1 las principales
bacterias encontradas en hospitales de México las cuales se
inactivan al estar en contacto con las aleaciones de cobre.
Podemos apreciar en la gráfica 1 el comportamiento
de varias aleaciones contra la bacteria E. Coli en UFC2 y
sus tiempos de inactivación (véase gráfica de KME Plus en
siguiente página).
Aleación
de cobre vs infecciones intra hospitalarias y
agentes patógenos
Los estudios realizados en la Universidad de Southampton,
demostraron que las principales IIH3 no sobrevivían en las
superficies con aleaciones con más de 65% de su contenido en cobre por más de 90 minutos, mientras que las
mismas seguían vivas en superficies de acero inoxidable
por más de tres días.
La acción antimicrobiana del cobre afecta a los microorganismos patógenos nocivos en dos fases:
1. Causa la rotura de las membranas celulares de las bacterias, lo que las debilita.
2. Una corriente de iones de cobre entra en las células
impidiendo las funciones de digestión, reparación y
multiplicación de la misma.
Cuando se limpian de forma habitual las superficies antimicrobianas de cobre, latón y bronce inactivan hasta 99.9%
de las bacterias en las primeras dos horas de exposición,
incluso después una contaminación repetida, abrasiones en
seco y/o mojado.
Así también estas aleaciones ayudan a inhibir la
concentración y el crecimiento de bacterias dentro de las 2
horas siguientes a la exposición entre los turnos de limpieza.
Resistencia de microorganismos al cobre
Es muy poco probable por tres razones:
1. No se ha demostrado que ningún microorganismo
mencionado anteriormente lo resista.
2. El cobre inactiva microorganismos de múltiples maneras
en lugar de actuar de forma específica en un receptor.
3. Los microorganismos se inactivan antes de que puedan
multiplicarse, por lo que no pueden pasar material genético que les permita evolucionar y desarrollar resistencia.
Eficiencia antimicrobiana: cobre versus otros materiales
La efectividad antimicrobiana de los productos tanto del
cobre y sus aleaciones son continuas, se ha demostrado claramente que el cobre es capaz de inactivar microbios de forma
rápida y efectiva, no hay evidencias de que el aluminio, acero
inoxidable, el PVC o el polietileno presenten propiedades
antimicrobianas.
Ventajas cobre Antimicrobiano
Los costes de elaboración de Cobre Antimicrobiano son más
economicos si se comparan con otros materiales. Algunos de
los factores que contribuyen a ello son:
•
Fácil de fabricar
•
Mayor vida útil de las herramientas
•
Completamente reciclable
•
Resistentes al desgaste
•
Pueden soportar condiciones ambientales de gran dureza
•
Pueden conservar los detalles y acabados con el paso
del tiempo
El cobre y su reciclaje
El reciclaje de cobre tiene un efecto positivo fuerte sobre la
conservación de los recursos naturales para las futuras generaciones. No es “consumido” en el sentido de ser “agotado”.
Más bien, es usado, reciclado y reutilizado.
Gráfica 1. “Comportamiento de diferentes aleaciones de cobre frente a la bacteria E. Coli”
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Aarón Niño Álvarez, María Guadalupe Cervantes Alejandre, Julián Islas Vizuet,
Marcelo del Pozo Cosio, María Fernanda Gómez Contreras
Se estima que un destacable 80% de todo el cobre
alguna vez extraído está todavía en uso, hasta un 40% de la
demanda anual de cobre a escala mundial se abastece a través
del reciclaje. Estas tasas porcentuales nos ayudan a satisfacer
las exigencias de la sociedad.
Tipos de cobre reciclado: chatarra vieja y nueva
Chatarra Vieja. Procede del público en general, se recoge
de productos desechados, desarmados u obsoletos después
de su utilización. Por ejemplo: tuberías de cobre, grifos y/o
llaves de baño, calderas de agua o cables eléctricos en desuso
después de varios años.
Chatarra Nueva. Procedente de las fábricas de artículos de cobre, latón o bronce. Sus máquinas producen
recortes y virutas (SCRAP) que se pueden recoger y retornar
para reciclar.
Principales ventajas en reciclaje del cobre
1. El precio: Es más económico y sus beneficios son
mayores que obteniéndolo desde la explotación del
mineral. El reciclaje ayuda a mantener bajos los costes
de los productos de cobre.
2. Los recursos limitados: Hasta la fecha se estima que
sólo un 12% - 13% de todas las reservas y recursos
naturales no renovables conocidas han sido explotadas.
Sin embargo, tiene sentido conservar mediante reciclaje
los recursos minerales restantes.
3. La eficiencia y optimización energética: En el reciclaje de 1 tonelada de cobre se usa aproximadamente
15% de la energía que sería necesaria para extraer de
la mina y obtener el mismo cobre. Por tanto, reciclar
optimiza los recursos en su obtención.
Gráfica 2. “Producción de cobre en la última década por Estado en México”
(SINEM – Producción Minera de México)
Acta
de
4.
969
Se optimiza el medio ambiente: Cuando cualquier
mineral se explota, se extrae y se refina para obtener
metal, se desprenden polvos y gases. Aunque son
controlados por los productores de minerales, con el
reciclaje no hay prácticamente emisiones. Esto salvaguarda el medio ambiente.
México y la producción de cobre
La producción de cobre en México nos ubica en el ranking
mundial como el 10° productor, según cifras de U.S. Geological
Survey (USGS), los principales estados con mayor producción
de cobre en el país son Sonora, Zacatecas y San Luis Potosí.
Dichos estados representan 3.3 millones de toneladas
desde el 2003 a Abril de 2013, (véase a continuación la
gráfica 2).
Productor de cobre más importante de México
La mayor participación en producción minera de cobre en
nuestro país está siendo liderada por GRUPO MÉXICO (Es la
compañía minera más grande de México y la tercera productora de cobre más grande del mundo), que incluye unidades
mineras de cobre como Southern Copper Corporation (SCCO)
y American Smelting and Refining Company; (ASARCO) con
una producción de 826,000 toneladas de cobre en 2012.
GMEXICO en dicho ejercicio ingresó 10,000 millones
de dólares por la actividad en este sector, por lo que la
empresa es una parte importante de la economía mexicana,
al igual que la industria minera en su conjunto. (http://www.
rankia.com/blog/materias-primas/1874123-mayores-productores-cobre-mundo)
Gráfica 3. “Proyectos por Estado que contienen cobre”
(SINEM – Producción Minera de México)
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
970
Cobre antimicrobiano: Una oportunidad de inversión en Sector Salud
Proyectos mineros de cobre en México
Se están desarrollando tecnologías que tienden a optimizar la
extracción de cobre que mejoran la eficiencia y que hacen que
incluso los yacimientos de baja concentración sean rentables.
Esto combinado con el aumento del reciclaje, asegura que
exista suficiente cobre para cubrir la demanda.
Actualmente se cuentan con más de 150 proyectos de
cobre a nivel nacional de los cuales 7 están en producción, 10
en desarrollo, 129 en exploración y 19 en estatus de suspensión.
Los principales estados con más proyectos mineros son
(véase la gráfica 3):
•
Sonora: 56 proyectos mineros
•
Sinaloa: 19 proyectos mineros
•
Chihuahua: 16 proyectos mineros
Producción histórica y precios futuros del cobre
Es importante tomar en cuenta la relación Volumen/Valor
Producción en los últimos 9 años y en lo que va del año actual,
ha ido mejorando notablemente y esto lo podemos visualizar
a partir del 2010 donde repunta el valor hasta sobrepasar los
40,000 millones de pesos con un precio de 3.41978 USD/Lb
en 2010. Véase Gráfica 4.
Debemos tomar a consideración los pronósticos de
los precios a 27 meses para cada uno de los mismos que se
muestran en la tabla 2, la cual nos dice que estaremos esperando un precio promedio de 3.10 a 3.12 USD/Lb. Además
que hay buenas expectativas por parte de los especialistas en
mercados económicos, quienes aseguran que el cobre pasaría
de 3.18 a 3.27 USD/Lb; aunado a esto el precio del cobre va
a aumentar a partir de la segunda mitad de la década pues
se va a imponer el crecimiento de la demanda china, quien
en el año 2012 tuvo un consumo del 42% de la producción
mundial, seguido por la Unión Europea y Estados Unidos
con un 13% y 9% respectivamente.
Precios del cobre en comparativa del t.c. en euros y dolares
A manera de ejemplificación podemos apreciar que el
comportamiento que se viene presentando en los tipos de
Gráfica 4. “Volumen y Valor Producción anual del cobre”
(SINEM – Producción Minera de México)
Tabla 2. “Precios Futuros del Cobre hasta 27 meses”
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Aarón Niño Álvarez, María Guadalupe Cervantes Alejandre, Julián Islas Vizuet,
Marcelo del Pozo Cosio, María Fernanda Gómez Contreras
cambios va de la mano con las variaciones en los precios
del cobre con las monedas más relevantes como lo son el
Dólar Americano y el EURO. A continuación la relación de
los tipos de cambio en los últimos 8 años contra los precios
del cobre. (Véase Grafica 5)
Esto denota la globalización en las actividades comerciales, industriales y mineras.
Resultados
A raíz del aval de la EPA de los nuevos usos y aplicaciones
que tiene el cobre y sus aleaciones como agente antimicrobiano, en México se han iniciado proyectos en el IMSS
(Hospital de Traumatología y Ortopedia de Lomas Verdes)
para iniciar la erradicación de contagio de bacterias en
unidades de cuidados intensivos, así como para lograr una
disminución de los costos anuales invertidos en los diversos
cuidados de los pacientes infectados, estos costos ascienden
hasta $150 mil millones al año.
Dichos proyectos ya se tienen establecidos en Hospitales europeos, de Estados Unidos y Chile, donde el índice
de contagios por enfermedades intrahospitalarias ha bajado
por el uso de mobiliario y equipo médico con superficies de
cobre (equipos de baño, lavatorios, manillas de puertas, porta
suero, carro de curaciones, mesa Pasteur, etc.).
Debemos tomar en cuenta que somos el décimo
productor de cobre a nivel mundial, según datos del USGS,
lo que nos permite ser proveedor nacional viable para abastecer a los fabricantes de estos equipos médicos y poder
impulsar este tipo de proyectos en beneficio del cuidado de
la salud en nuestro país.
971
Conclusiones
1. Nuevas oportunidades de crecimiento económico
en especial del nicho de mercado que nos muestra el
cobre por los nuevos usos en el sector salud, aprovechando que somos el décimo productor de cobre a nivel
mundial y que actualmente contamos con reservas de
cobre que nos colocan en el lugar No.3, según el USGS
(U.S. Geological Survey).
2. Derivado de los hábitos de reciclaje podemos satisfacer la
demanda de este mineral generando un desarrollo sustentable para la población mexicana esto debido a que se
evita la explotación excesiva y daños al medio ambiente.
3. Tomando en cuenta el desarrollo sustentable también es
de suma importancia llevar a cabo estas prevenciones
que brinda el cobre a la salud debido a que las generaciones actuales cuidan la salud sin poner en riesgo la de
futuras generaciones.
4. Es de suma importancia aprovechar la propiedad antimicrobiana que el cobre nos brinda para el cuidado
de la salud y prevención de infecciones altamente
peligrosas.
AGRADECIMIENTOS
La realización del presente trabajo no habría sido posible sin
haber contado con el apoyo del Servicio Geológico Mexicano
que nos dio la oportunidad de desarrollarnos profesionalmente en nuestra área de trabajo.
A los directivos de este organismo por brindarnos su
total apoyo y confianza.
Gráfica 5. “Precio del cobre en euros y dólares americanos”
(SINEM – Precios Metales)
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
972
Cobre antimicrobiano: Una oportunidad de inversión en Sector Salud
Al. Ing. José Dolores González por permitirnos crecer
profesionalmente bajo su dirección y llevar a cabo nuestras
tareas con total responsabilidad y compromiso con el organismo.
A nuestro equipo de trabajo de la Gerencia de Mercadotecnia y Comunicación por darnos la oportunidad y el aval,
y habernos brindado su apoyo en la realización de este trabajo.
A los Ingenieros Roberto Esparza Contreras y Gerardo
Mercado Pineda por su invaluable conocimiento y consejos
acerca de los diversos temas tratados en este estudio realizado.
Notas:
1 Environmental Protection Agency
2 Unidad de Formación de Colonia “UFC”
3 Infecciones Intra Hospitalarias
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Environmental Protection Agency. Recuperado el 15 de Julio de
2013, de http://www.epa.gov/
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
973
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
La Transición a la Minería Sostenible
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
Servicio Geológico Mexicano, Coordinación de Uso de Suelo.
Email: [email protected]
1. Introducción
Existe una larga tradición que versa sobre la minería en
México y sin embargo en las últimas dos décadas diferentes
factores han influido para redefinir el rumbo de su actuar
para beneficio de los mexicanos, aunque sin embargo, pocas
personas lo ven. Peor aún, varias influyentes minorías no lo
aceptan, y otras tantas minorías con dinero lo aprovechan
sin tener que dar cuentas. Hoy existe, en torno a la beligerancia y la ignorancia, descuido y poco aprecio de la riqueza
extractiva, un conflicto minero de actuación Local pero de
consecuencias Globales podría aparecer en un corto futuro.
El sector minero tal y como esta conceptualizado en
México trabaja bajo dos caminos: Cumplir lo que dice la Ley
de Minería y su único Reglamento en contraparte cumplir
con lo que dicta la Ley General del Equilibrio Ecológico y
la Protección al Ambiente y sus siete Reglamentos. Una con
una alta tasa de actualización y otra relegada a los cambios
económicos globales. Ambos caminos se observan en paralelo, van juntos y han tenido con el paso del tiempo cruces
que han actuado como pasos infra vehiculares. Hoy es apremiante trabajar con todos los elementos y actores que inciden
en la minería como una supercarretera inteligente. Indicios
ya se han presentado en esta sinergia como el trabajo desarrollado en el Lote La Quintera entre la CONANP y la minera
del mismo nombre o la inclusión en los planes de manejo de
las ANP´s, en especifico para la Reserva de la Biosfera de
Zincuiran – Infiernillo de una Subzona de Aprovechamiento
Especial, denominada “Mineras de Cobre y Fierro” y abarca
una superficie de 879.855245 hectáreas, comprendida en
cuatro polígonos.
El problema de las mineras en México es complejo
y multifactorial. La oposición de las comunidades que no
fueron consultadas, la oposición y los enfrentamientos entre
los propietarios del suelo y los concesionarios del subsuelo, la
exclusión y el autoritarismo cultural, la ambigüedad o doble
moral en los corporativos (en México, los extranjeros se
comportan de cierta manera, modos impensadis en su lugar
de origen); los nacionales ostentan privilegios de ricos y
siguen jactándose de su anacronismo siendo “patrones”.
Y la complicidad y la incompetencia de las múltiples
autoridades, locales, federales, municipales, estatales, y liderazgos no formales, han convertido al sector en una Torre
Acta
de
Sesiones
de Babel, con exploraciones vergonzantes e irracionales,
en lugares sagrados o adyacentes a zonas de peligrosidad
nuclear. Existe una leyenda negra que urge atravesar con el
consenso, la opinión pública ilustrada y la debida atención
a los problemas ambientales, es decir eliminar las leyendas
urbanas que la misma minería ha elaborado alrededor de ella
y se las ha creído. (Granillo, 2012).
Otros elementos que se pueden considerar en el
análisis a fin de fortalecer la ponderación de la jerarquización
son políticas económicas y de sector orientadas al control
de la producción como son los acuerdos de la OCDE y un
ejemplo de ello es el oro libre de conflictos, otro ejemplo son
los acuerdos de la Unión Europea de preferenciar la comercialización del oro obtenida sin procesos de cianuración
(sustitución por sulfatos), también entran en este apartado
los acuerdos de ministros en APEC y homologación de criterios con Canadá, el cual el primer país minero en el mundo,
primer socio (mayoritario de México) en lo extractivo.
La Red Mexico Canadá para la Minería Responsable
(RMCMR) une esfuerzos binacionales primero, y después
internacionales, para inducir al cambio y acompañar los
procesos de las mineras hasta que integren prácticas socialmente responsables, medibles, competitivas, rentables; y
para que desarrollen esferas de influencia sanas y productivas
mediante el involucramiento a largo plazo de los grupos de
interés. Sí a la minería, pero con decisiones basadas en el
diálogo por la sustentabilidad (Granillo, 2012).
Otro elemento que pronto deberá ser sumado a los
esquenas de sostenibilidad son las áreas de peligro dentro
de los países en acuerdos marco (OCDE, APEC, TLC, etc),
la extracción, beneficio y comercialización de los minerales
bajo esquemas de cadenas de seguridad (nacional) con protocolos muy estrictos que incluyen firmas espectrales de los
elementos por lugar de extracción. De ello se deriva el control
sobre minerales que pudieran sustituir al capital en efectivo
en compraventa de ilícitos (oro, plata, piedras semipreciosas
como las esmeraldas en Colombia) y minerales que sirvan
en la electrónica avanzada y fabricación de armas (OCDE,
2011). La primera incursión es del oro bajo conflicto como
se le ha denominado hoy en día, 80% del oro extraído en
Colombia pasa por las manos de la guerrilla y se pierde en los
mercados de Panamá. Una solución ha sido el reciclaje: 30%
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
974
La Transición A La Minería Sostenible
del oro que se comercializa a nivel mundial viene de fuentes
que utilizan el reciclaje para obtenerlo. (WGC, 2012).
Como dato final en esta introducción y siendo un factor
importante a tomar en cuenta es el número de muertos en
México en las minas de carbón: En 2012, hasta agosto, fallecieron 25 trabajadores de la región carbonífera de Coahuila.
El total de mineros del carbón siniestrados desde 2006 hasta
la fecha es de 147 (2006, 77; 2007, 3; 2008, 1; 2009, 8; 2010,
13 mineros y 2011, 30 más), caídos en pocitos, tajos y minas
subterráneas de carbón, plantas de beneficio y transporte del
carbón (Castro, 2012).
Todo lo anterior y más, crea un esquema que se denomina insustentabilidad del sector minero y combatible
bajo un esquema metodológico de evaluación de impacto
ambiental y una valoración ambiental estratégica hacia la
planeación del uso del suelo y de Recursos Naturales que
pudieran tender el puente hacia la transición y hacer más
sustentable al sector minero. Desde otro punto de vista el
estado debe desarrollar políticas públicas que soportarían
este esquema con un mosaico de factores que alimenten el
modelo y apoyado en escalas de jerarquización que pudieran
verse como una guia para valorar la insustentabilidad usando
indicadores de desempeño (Smith y McDonald, 1998). En el
sexenio de 2006-2012 se careció de un Plan Sectorial para
la Minería; este artículo explora la aportación de delgadas
líneas que pudieran servir a un Plan Sectorial en este sexenio.
2. Antecedentes
Los términos desarrollo sostenible (UNESCO, 2012), desarrollo perdurable (Urquidi y Nadal, 2012) y desarrollo
sustentable (SADSN, 2012) se aplican al desarrollo socioeconómico, y su definición se formalizó por primera vez en el
documento conocido como Informe Brundtland (1987), fruto
de los trabajos de la Comisión Mundial de Medio Ambiente
y Desarrollo de Naciones Unidas, creada en la Asamblea de
las Naciones Unidas en 1983. Dicha definición se asumió en
el Principio 3º de la Declaración de Río (1992). Es a partir de
este informe cuando se acotó el término inglés sustainable
development. (Wikipedia, 2012).
La única diferencia que existe entre desarrollo sostenible y desarrollo sustentable es que el segundo es el
proceso por el cual se preserva, conserva y protege solo
los Recursos Naturales para el beneficio de las generaciones
presentes y futuras sin tomar en cuenta las necesidades
ambientales, sociales, políticas ni culturales del ser humano
al cual trata de llegar al primero, que es el proceso mediante
el cual se satisfacen las necesidades económicas, sociales, de
diversidad cultural y de un medio ambiente sano de la actual
generación, sin poner en riesgo la satisfacción de las mismas
a las generaciones futuras. En el informe de Bruntland, se
define como sigue “un desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las
generaciones futuras para atender sus propias necesidades”
(CINU, 2012; Wikipedia, 2012).
Hasta este momento podemos aseverar que dentro
del sector minero existen compañías y consorcios que
están correctamente en el esquema del desarrollo sustentable y se puede interpretar como todas las acciones que
hacen solamente para el cuidado de los recursos naturales;
otras compañías y principalmente las trasnacionales están
transitando hacia el desarrollo sostenible; otras lamentablemente practican el Greenwashing, empresas que pintan
de verde sus negros negocios, que pueden ser países tramposos que se niegan a cooperar con acciones reales a favor
del medio ambiente, la propaganda políticamente incorrecta
(solo por cuidar la imagen) y los actores cuyas aportaciones
han resultado en detrimento del entorno que todos compartimos (Algarabía, 2012). Recapitulando, hasta este momento
podemos decir que la política de estado hacia la minería es
de desarrollo sustentable en un 70% con un 30% de Greenwashing (A priori).
La concepción tradicional que se tiene del desarrollo sostenible se simplifica en la Figura 1 que conjuga
los sistemas económicos, sociales y ambientales. Satisfacer
cualquiera de estos tres círculos de sostenibilidad sin satisfacer también los otros se considera insuficiente. Cada uno
de ellos es crucialmente independiente, pero los tres están
interconectados. Estos es, por lo tanto, un riesgo de provocar
involuntariamente (o empeoramiento) problemas en uno
de los sistemas mientras se atiende los problemas de otro.
Razón por la cual se intenta crear modelos matemáticos que
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
pudrirán representar y resolver esta realidad (SINU, 2012;
APEC, 2011).
El Sistema Social, según Redclift (1996), es “la gestión
y los conflictos ambientales que están relacionados con dos
procesos: la forma en que las personas dominan la naturaleza y la dominación ejercida por algunas personas sobre
otras”. La dominación que ejercen los seres humanos sobre
el medio ambiente, es algo muy evidente y para efectos de
este artículo no tomaremos en cuenta los factores de riesgo
ni peligros basados en las regulaciones. En cuanto al poder
que ejercen los países desarrollados sobre los países en vías
de desarrollo debido a las exportaciones de recursos naturales tanto renovables como no renovables, existe por parte
de los primeros sobre los segundos lo que se conoce como
deuda ecológica (un ejemplo de ello son los bonos verdes y
los certificados de emisión), ya que si no se consideran las
externalidades ni los costos sociales, los precios que pagan
los países desarrollados no reflejan el valor real del recurso
y su extracción. Además, si se aplica la valoración ambiental
en términos de costos y beneficios, es decir, cuantificar la
disposición a pagar por la mejora de la calidad ambiental,
la diferencia entre países es enorme, ya que “el sustento
básico en los países subdesarrollados requiere el sacrifico
de la calidad ambiental a favor de la ganancia económica
a corto plazo” como sucede en la extracción mineral metálica y no metálica. Irónicamente el desarrollo de lo que se
conoce como Huella Ecológica por países de primer mundo,
revela su Deuda Ecológica con los “emergentes” y relegados y responsabilizando a los segundos de la deuda con
lo primeros (APEC, 2011).
En esta sistema social está además implícito el
concepto de equidad. Existen tres tipos de equidad. El
primer tipo es la equidad intergeneracional propuesta en
la propia definición de desarrollo sostenible del Informe
Bruntland. Esto supone considerar en los costos de desarrollo económico presente la demanda de generaciones
futuras. El segundo tipo es la equidad intrageneracional, e
implica el incluir a los grupos hasta ahora más desfavorecidos (lo que se entienda con ello) en la toma de decisiones
que afecten a lo ecológico, a lo social y a lo económico.
El tercer tipo es la equidad entre países, siendo necesario
el cambiar los abusos de poder por parte de los países
desarrollados sobre los que están en vías de desarrollo y/o
conducidos por políticas económicas con regulaciones de
los países desarrollados. Este artículo comenta el satisfacer
las necesidades esenciales de las personas, y esto supone
dar más importancia a los desfavorecidos que la que han
tenido hasta el momento (Artaraz, 2002). La estrategia
de ganar - ganar no existe, es una falacia, lo que realmente
se vive es una colaboración real. La colaboración no es un
Acta
de
Sesiones
975
modelo aritmético, es un estilo gerencial y crea redes a largo
plazo, independientemente de las “ganancias” que cada una
de las partes obtenga de la misma.
Hablando de la Dimensión económica, podemos decir
que en la crisis económica internacional de 1973 se puso en
duda por un lado, el modelo económico de crecimiento, que
consideraba que la naturaleza ofrecería de forma ilimitada
los recursos físicos (materias primas, energía, agua), y por
otro lado, su compatibilidad con la conservación del medio
ambiente. Según Redclift (1996), “los efectos externos, entre
los que destaca el efecto invernadero y la destrucción de la
capa de ozono, no son consecuencia de la escasez, sino de la
imprudencia e insostenibilidad características de los sistemas
de producción actual”.
Naciones Unidas propone incluir en el cálculo del PIB
el costo para el ambiente de las actividades económicas e
industriales. En 1990 el Programa de las Naciones Unidas
para el Desarrollo, en su primer Informe sobre Desarrollo
Humano, elaboró el Índice de Desarrollo Humano, que mide
el progreso de un país a partir de la esperanza de vida, el nivel
educacional y el ingreso per cápita. Esto supondría el primer
paso para pasar de la noción de Crecimiento, que es lo que
mide el PIB, a la de Desarrollo, un concepto más cualitativo
en lo que a calidad de vida se refiere (Artaraz, 2002).
También se han creado los indicadores de desarrollo
sostenible, unos indicadores empíricos y basados principalmente en mediciones de logros de gobierno; que permiten
identificar en el mundo real las tendencias de determinados
parámetros para poder así estimar y evaluar si nos estamos
acercando hacia el desarrollo sostenible. En el Informe que
la Comisión de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas
elaborado desde 2001 estos indicadores clasificados según el
nivel en el que pretenden hacer las estimaciones: sociales,
económicos, medioambientales e institucionales.
Del Sistema Ambiental, se puede afirmar que la sostenibilidad en términos ecológicos supone que la economía
sea circular, que se produzca un cierre de los ciclos, tratando
de imitar a la naturaleza. Es decir, hay que diseñar sistemas
productivos que sean capaces de utilizar únicamente recursos
y energías renovables, y no producir residuos, ya que éstos
vuelven a la naturaleza.
Sin embargo el proceso de cambio y transición hacia la
sostenibilidad ha necesitado algunos cambios en las definiciones anteriormente mencionadas; uno de ellos es que se deje
de manejar a la propia sostenibilidad como sistema y adoptar
la referencia de ámbito y la inclusión de la Gobernancia.
3. Principios básicos de la sostenibilidad
Gobernanza es el concepto de reciente difusión para designar
la eficacia, calidad y buena orientación de la intervención
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
976
La Transición A La Minería Sostenible
del Estado, que proporciona a éste buena parte de su legitimidad en lo que a veces se define como una “nueva forma de
gobernar” en la globalización del mundo posterior a la caída
del muro de Berlín (1989).
Sobre todo se emplea en términos económicos, pero
también sociales o de funcionamiento institucional, esencialmente la interacción entre sus distintos niveles, sobre todo
cuando se producen grandes cesiones competenciales hacia
arriba (por ejemplo la integración en la Unión Europea) y
hacia abajo (la descentralización territorial). También, y muy
especialmente, la forma de interacción de las administraciones públicas con el mercado y las organizaciones privadas
o de la denominada sociedad civil (empresas, patronales,
sindicatos y otras), que no obedecen a una subordinación
jerárquica, sino a una integración en red, en lo que se ha
denominado “redes de interacción público-privado-civil a lo
largo del eje local/global”.
El nuevo esquema de la sostenibilidad se basa en cuatro
ámbitos con crecientes interrelaciones dinámicas y complejas
que se definen como sigue:
I. Gobernancia
Democracia, trasparencia, participación pública, toma
de decisiones, legalidad, rendición de cuentas, etc
II. Económico
Beneficios, ahorro de costos, crecimiento y desarrollo
económico integrado, investigación más desarrollo,
complejidades, etc.
III. Ambiental
Uso de RN, manejo ambiental, prevención de la contaminación en multimedios, cambio de uso de suelo,
fragmentación del paisaje
IV. Social
Estándares de vida hacia lo OCDE, aplicación de guías
(tratados firmados), educación, redes comunitarias y
sociales, igualdad, etc.
Las interrelaciones pueden ser definidas como sigue e
ilustradas en la figura de arriba.
A) Gobernancia - Económica
Crisis financieras, mercados, regulaciones, externalidades, ausencia de redistribución, ausencia de
determinación política y ciudadana hacia los sectores
productivos, etc.
B) Gobernancia – Social
Consulta pública y concientización, uso de medio
masivos de comunicación
C) Gobernancia – Ambiental
Regulaciones sectoriales y medición de la efectividad
en las normas basadas en desempeño, impuestos
basados en huellas de carbón, hídrica y ecológica de los
productos.
D) Economía – Ambiental
Eficiencia energética, valorización económica de los
recursos naturales renovables y no renovables, subsidios/incentivos para la administración de los RN
y su replicación, cierre de minas, pago de servicios
ambientales, etc
E) Economía – Social
Justicia ambiental, administración del capital social y
ecológico, esferas de priorización y acción comunitaria, responsabilidad social, etc.
F) Ambiental – Social
Cosmogonía de Pueblos indígenas, leyendas, tradiciones culturales, diversidad de pensamiento, obra o
preferencia conductual.
4. Objetivos
Objetivo General
Establecer un modelo que integre los componentes de
Gobernanza, Económicos, Ambientales y Sociales hacia la
sostenibilidad del sector minero que sirva como partida a
políticas públicas que regulen al sector minero.
5. Materiales y Métodos
Partiremos del concepto de estado del sistema, esto es,
el conjunto de variables adoptado por todas las variables
internas del sistema en un momento dado, está determinado
por el listado anterior del sistema y por los insumos que éste
haya recibido en el último período de tiempo.
Para expresarlo en forma sencilla, abstracta y matemática con aplicaciones paralelas a los sistemas continuos
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
y virtuales de los procesos de mapeo, puede representarse
(Gallopín, 1996) mediante la definición canónica de un
sistema general de estado finito, (Gill, 1969) como sigue el
siguiente caso:
Donde:
S = Indica el estado interno del sistema
I = Vector de insumos insumos (la lista de todo el universo
de variables de entradas, como por ejemplo el Geodatabase de ArcGis).
O = Vector de variables de salida o productos del sistema
F = Función de valor 1 (determinísticas o probabilísticas)
G = Función de valor 2 (determinísticas o probabilísticas)
t = Indica el tiempo
Las variables de salida son aquellas que se consideran
importantes para el desempeño del sistema, algunas de ellas
pueden ser variables de estado.
En general, todas las variables pueden cambiar con el
tiempo, el espacio y la población.
Utilizando la ecuación anterior, la sostenibilidad puede
definirse como sigue (CEPAL, 2003):
V (Ot+1) ≥ V (Ot)
Donde
V = Función de valuación de las salidas o productos del sistema
(esto es, un sistema es sostenible cuando el valor neto
del producto obtenido y no necesariamente en términos
económicos no disminuye con el tiempo). También
se puede interpretar como una medida monetaria del
capital o algún tipo de función agregada de bienestar.
O = Acervo total del capital o diferenciado puede ser el
capital natural, manufacturado y social.
Finalmente puede expresar una función de evaluación
que incluya algunas prioridades éticas para la conservación
de todas las especies vivas y estar expresadas en unidades
no monetarias.
Toda asignación de valor entraña un fuerte componente subjetivo y en consecuencia, la especificación de la
función de V y la elección de las variables de salida que son
de interés) pueden variar ampliamente y reflejar la gama de
percepciones y puntos de vista respecto a las relaciones con
la naturaleza y la sociedad.
Muchas de las discrepancias respecto del significado
de la sostenibilidad y el desarrollo sostenible se manifiestan
precisamente en la especificación explícita o implícita de la
función y los razonamientos que la sustentan.
Acta
de
Sesiones
977
A veces, lo que interesa es la sostenibilidad del sistema
como tal, por ejemplo: la conservación de un ecosistema
natural, un bosque de especies autóctonas; en este caso, las
variables de salida son iguales a las variables de estado (en
otros términos, lo que se persigue es conservar el sistema en
sí). Cuando las variables de salida son distintas de las variables de estado, hablamos de la sostenibilidad de la salida o
salidas que pueden ser reflejados en uno o varios productos
del sistema (i.e. el rendimiento de un ecosistema con base
en una reconversión de las políticas públicas) y no necesariamente de la sostenibilidad del sistema mismo (CEPAL, 2003).
Lo anterior nos sirve para poder desarrollar un modelo
que integre y sume las variables hacia la sostenibilidad
tanto de gobernanza, ambientales, sociales y económicas.
El desarrollo metodológico a detalle y de como se podría
implementar en cada uno de los países de APEC esta en el
documento “Equilibrar demandas competitivas de la minería,
comunidad y medio ambiente para lograr el desarrollo
sostenible en el sector minero” entregado en la reunión de
ministros en febrero del 2011 (APEC, 2011).
La parte sustantiva en resumen se basa en la teoría de
conjuntos difusa, la jerarquización de valores y una amalgama de estas teorías matemáticas. Se expone a continuación
lo más importante.
5.1 Proceso Analítico Jerárquico (PAJ)
El PAJ consiste en tres operaciones principales, incluyendo la
construcción de la jerarquía, análisis de prioridades, y la coherencia de verificación. En más detalle, este enfoque puede ser
descrito como pasos siguientes:
i
En primer lugar, los encargados de adoptar decisiones
necesitan romper la compleja decisión de problemas
multicriterio en sus componentes, de los cuales cada
posible atributo están organizados en múltiples niveles
jerárquicos.
ii Después de eso, los tomadores de decisiones tienen que
hacer comparaciones por pares en el mismo nivel de
jerarquía, utilizando la escala de Saaty de los números
absolutos que se utiliza para asignar valores numéricos
a los dos juicios cuantitativos y cualitativos. Los resultados de estas comparaciones se registran en un matriz
positiva recíproca A de(n x n), donde la diagonal aii = 1
y de propiedad recíproca: aji = (1 / aij),i,j=1,. . . , n.
iii Para garantizar que los juicios son consistentes, la
operación final se llama verificación de consistencia,
que se considera como una de las mayores ventajas de
la AHP, se incorpora en para medir el grado de coherencia entre las comparaciones pares calculando la
relación de coherencia.
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
978
La Transición A La Minería Sostenible
Si se encuentra que el índice de coherencia supera el
límite, los tomadores de decisiones deben revisar y revisar
las comparaciones pares sabidas. Una vez que todas las
comparaciones por pares se llevan a cabo a todos los niveles,
y se han demostrado ser coherente, las sentencias entonces se
pueden sintetizar para averiguar la prioridad de la clasificación
de cada criterio y sus atributos.
Sin embargo, se ha reconocido ampliamente que la
mayoría de las decisiones que se toman en el mundo real tienen
lugar en un entorno en el que los objetivos y limitaciones, a
causa de su complejidad, no son conocen con precisión, y
por lo tanto, el problema no puede ser exactamente definido
o representado precisamente en un valor nítido (Bellman y
Zadeh, 1970). Para hacer frente a la clase de información
cualitativa, imprecisa o incluso problemas mal estructurados
de decisiones, Zadeh (1965) sugirió el empleo de la teoría
de conjuntos difusos como una herramienta de modelado de
sistemas complejos que pueden ser controlados por los seres
humanos pero son difíciles de definir con exactitud.
5.2 Teoría de los conjuntos difusos
Zadeh (1965) introdujo por primera vez la teoría de conjuntos
difusos, que se orientó a la racionalidad de incertidumbre
debido a la imprecisión o vaguedad de la información. Una
contribución importante de la teoría de conjuntos difusos es
su capacidad de representar datos vagos.
Para sacar el mayor provecho de la teoría de conjuntos
difusos y mejorar la limitación del PAJ clásico, el PAJ de
conjuntos difusos es una extensión del PAJ. El PAJ de valores
difusos ha sido considerado como uno de los mejores
enfoques multicriterio para tratar con la vaguedad del
pensamiento humano y para conocer las prioridades de los
elementos del sistema.
5.3 Construcción de un sistema de sustentabilidad minero
basado sobre PAJ difuso
Empleando concepto PAJ y remitir la serie de indicadores de
sostenibilidad para el sector de la minería, desde los estudios
previos relacionados (Azapagic, 2003, 2004, Glavic, et.al.
2005; Singh, et al 2007; Boggia, A. y Cortina, C. 2010; y
Haipu, et al., 2010; todos mencionados en APEC, 2011), la
construcción de la jerarquía de la sostenibilidad para el sector
minero que tiene un primer nivel de desarrollo sostenible para
el sector de la minería como la meta final. Luego ampliamos
este objetivo en más criterios específicos (atributos) que
incluyen desempeño económico, ambiental, gobernancia y
social basado en los cuatro pilares del concepto de desarrollo
sostenible. A partir de estos criterios principales, se amplían
los indicadores de comportamiento en el tres niveles y las
series de indicadores básicos se clasifican en cada criterio
principal y la prioridad de cada componente de esta jerarquía
representa por su contribución a la meta global. Es decir se
construye un árbol de nodos donde cada atributo relaciona a
los siguientes.
a) Normalización de los datos
En la cual:
Norijt =es el valor normalizado de datos cuantitativos ij en el año t;
Reijt =son los datos cuantitativos ij en el año t;
Rij0 =es la media algebraica de los datos cuantitativos ij en los cinco años previos desde al año t;
K = es el índice de impacto:
Si el indicador provee un impacto positivo sobre DS, se usa k=1;
Si el indicador provee un impacto negativo sobre DS, se usa k=-1.
b)
La evaluación de los índices de sostenibilidad y Sub-índice
de sostenibilidad compuesto por sector minero
El índice de Sub-Sostenibilidad incluye indicadores
económico, ambientales y sociales. En paralelo se incluirá
indicadores de Gobernancia. Se les asigna el alias de GOBE,
ECO, ENVI y SOCI respectivamente.
Donde el subíndice (it) es el índice de sostenibilidad
para el criterio i y el año t (i son los atributos económicos,
ambientales, sociales y de gobernancia, t es el año a partir de
2000 a 2012), y Wij es el peso del criterio j indicador de i.
El índice de sostenibilidad para integrar el sector
minero se calcula mediante la ecuación.
O dicho en otra forma
DSMIN (t) = ECO(t) + ENVI(t) + SOCI(t) + GOBE(t)
Donde DSMIN es el índice de sostenibilidad integrado
en el año t; Norijt y Wij son definidas por la ecuación de
Sub-índices.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
6. Resultados
Desde al año 2000 México figura en los reportes del Instituto
Fraser (El Instituto Fraser es una organización independiente
canadiense de políticas públicas y de organización de investigación y con lazos educativos de investigación activa con
organizaciones similares independientes en más de 80 países
de todo el mundo. A menudo se refiere como un “think tank”
y han sido calificados por la Universidad de Pennsylvania
como el mejor centro de estudios en Canadá).
El mencionado informe ofrece un análisis de 16 políticas relacionadas con los factores que contribuyen a la
capacidad de las jurisdicciones para atraer inversión en
exploración y en dos más a todas las preguntas (figuras 2
y 3) en el de atractivo de una jurisdicción bajo las actuales
políticas y en las mejores prácticas.
Figura 3. Resultados del Índice de políticas potenciales para la minería
El Índice de Potencial de Políticas (PPI) es un índice
compuesto, que mide el atractivo de la política general de
las 93 jurisdicciones de la encuesta. El PPI se normaliza
a una puntuación máxima de 100. Una jurisdicción que
ocupa el primer lugar en el marco del “Alienta a la inversión” de respuesta en todos los ámbitos políticos tendrían
una puntuación de 100, uno que anotó por última vez en
todas las categorías tendrían una puntuación de 0.
•
Incertidumbre en cuanto a la administración, interpretación y aplicación de las normas existentes;
•
Incertidumbre en cuanto a las regulaciones ambientales;
•
Regulación duplicada e incongruencias (incluyendo
superposición federal / estatal - federal / estatal e interdepartamentales)
•
Sistema jurídico (los procesos legales que sean equitativas, transparentes, anticorruptos, oportunos, eficiente
en administración, etc);
•
Régimen tributario (incluyendo la nómina personal,
corporativa, de impuestos sobre el capital, y la complejidad asociadas con el cumplimiento tributario);
Acta
de
Sesiones
979
•
Incertidumbre en cuanto a los problemas impugnados a
la tierra;
•
Incertidumbre acerca de qué áreas serán protegidas
como áreas silvestres, parques o sitios arqueológicos
•
Infraestructura;
•
Los acuerdos socioeconómicos / condiciones de desarrollo de la comunidad (Responsabilidad social y
filantrópica);
•
Las barreras comerciales (arancelarias y no arancelarias, las restricciones a la repatriación de beneficios,
restricciones de moneda, etc);
•
Estabilidad política;
•
Regulación laboral;
•
Base de datos geológicos (incluyendo la calidad y
escala de los mapas y la facilidad de acceso a la información, portabilidad);
•
Seguridad;
•
Disponibilidad de mano de obra / habilidades del
personal / tecnología;
•
Crecimiento (o disminución) de la incertidumbre en la
política hacia la minera y su aplicación;
Aplicando la normalización de los datos desde el año
2001 hasta el 2012 y segregando solamente a los países de
America Latina que es donde la minería Mexicana encuentra
similares condiciones de desarrollo, política, problemática
ambiental, social y económica se desarrolla el índice de políticas potenciales para la minería, integrando 16 indicadores y
cuyo resultado se muestra a continuación.
Como se aprecia en la Figura 3, todos los países en algún
periodo de la última década ha experimentado alguna alza o ha
estado a la cabeza del Índice, por extraño que parezca Chile
encabeza el desempeño y su desempeño ha sido consistente
(la información se expone agrupada) comparada con México
donde se observan cuatro periodos de desempeño comenzando en el 2005-2006 cuando comenzó el nuevo “boom”
de la minería.
Otros aspecto que evaluá la sostenibilidad son las
interacciones que se observan entre la Gobernancia y la
economía y el ambiente, algunos a esta amalgama la llaman
“sustainomica”, que trata de responder y equilibrar a las
presiones entre la conservación y el desarrollo. Un componente que juega un papel importante son las regulaciones
legales que se aplican para el desarrollo de proyectos y el
probable impacto que ocasionen. En México, la LGEEPA
y sus reglamentos en materia de Impacto Ambiental y las
NOM´s de aplicación al sector minero.
El índice nos desarrolla dos escenarios que se muestras
en la Figura 4 y 5.
Observamos que el desempeño en la Figura 4 es de 0.58
con regulaciones ambientales y sin regulaciones ambientales
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
980
La Transición A La Minería Sostenible
Figura 4. Resultados del Índice de potencial minero con regulaciones legales
ambientales desde la exploración hasta el beneficio.
Figura 5. Resultados del Índice de potencial minero sin regulaciones legales
ambientales desde la exploración hasta el beneficio.
Figura 6. Pronósticos de alza y enriquecimiento comercial de algunos metales en demanda industrialmente.
es de 0.86. Una cuestión que resaltaría es que si la normatividad esta mal orientada y esta trabajando como un lastre
para el desarrollo o habría que trabajar más en desregular con
candados óptimos para garantizar la sostenibilidad.
7. A modo de conclusiones
La Figura 6 muestra un comportamiento futuro de los
metales que actualmente tienen gran demanda y clasificados
como “comodities” son componente activo de los mercados de
valores en todo el mundo.
De ello se desprende que se debe mejorar tanto
la evaluación de la sostenibilidad como del desempeño
ambiental integral del sector minero robusteciendo las políticas publicas con regulaciones del estado.
Lo siguiente es el panorama actual de la insustentabilidad.
7 firmas internacionales de minería consultadas por el
Instituto Fraser dijeron que no invertirán en México debido
a la violencia e inseguridad ya que el panorama no ha mejorado con el paso de los años.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Gustavo Rodolfo Pérez-Acosta
39% de empresas consultadas (CAMIMEX) mencionan
como un fuerte disuasivo al narco contra un 33% en Colombia.
En Colombia, la producción de las cerca de 6,000 onzas
generó unos 2,400 millones de USD en 2011, según el Instituto
Colombiano de Geología y Minería. Esto presenta dos aristas
a) la explotación ilegal de yacimientos mineros, b) el acoso de
grupos terroristas a la minería, principalmente por las FARC.
En México, el trafico de mercurio hacia el sur y el uso
de oro como moneda de cambio confirma la tesis de la OCDE
para implementar los protocolos del oro libre de conflictos.
Factores sumados al modelos de sostenibilidad en la parte de
Gobernancia deben arrojar esquemas que bajarían el porcentaje a niveles de Perú (26%) o de Brasil (17%)
6.
7.
8.
9.
10.
11. 8. Referencias Bibliográficas
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Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
982
Vinculación de la
educación con las necesidades sociales y económicas :
Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia
Vinculación de la educación con las necesidades
sociales y económicas: Maestría en Ciencia y Tecnología
de la Metalurgia
Noé Piedad-Sánchez1*; Isabel Aracely Facundo-Arzola1; Griselda Escalante-Ibarra1; María Gloria Rosales-Sosa1;
Lázaro Falcón-Franco1; Manuel García-Yregoi1; Mitzué Garza-García2, Iliana Margarita De la Garza-Rodríguez3,
Edit Madai Colunga-Urbina3
Facultad de Metalurgia, DES Ciencias Extractivas, Unidad Norte, Universidad Autónoma de Coahuila. Carretera 57 km 5,
Monclova, Coahuila de Zaragoza, C.P. 25700. México.
2
Escuela Superior de Ingeniería Lic. Adolfo López Mateos, DES Ciencias Extractivas, Unidad Norte,
Universidad Autónoma de Coahuila. Calle Adolfo López Mateos S/N, Nueva Rosita,
Coahuila de Zaragoza, C.P. 26800. México.
3
Facultad de Ciencias Químicas, Unidad Saltillo, Universidad Autónoma de Coahuila.
Blvd. V. Carranza y José Cárdenas Valdés, Saltillo, Coah., CP. 25280, México.
*Email: [email protected]; [email protected]
1
1. Resumen
La Facultad de Metalurgia de la Universidad Autónoma de Coahuila (FM-UAdeC), en
Monclova, Coahuila, ha reforzado sus capacidades académicas y científicas con otras
dependencias universitarias para crear un programa de maestría que cubre las características
de un posgrado competitivo en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia. La Maestría
en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia constituye un apoyo en la formación especializada
de recursos humanos en procesos de extracción, fusión, refinación y conformado mecánico
de aleaciones metálicas, de nuevos proceso para la producción de acero y otras aleaciones
no ferrosas, así como de la industria metalmecánica para el conformado mecánico de productos.
La Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia representa un compromiso
educativo, social y económico para apoyar el desarrollo del cluster del carbón, del acero,
metalmecánico y de gas natural, en todo el país, y ofrece la oportunidad de vincular a
la Facultad de Metalurgia con investigadores de instituciones internacionales de clase
mundial en el campo de las Ciencias Extractivas.
2. Abstract
the Metallurgy Faculty of the Universidad Autónoma de Coahuila (FM-UAdeC), at Monclova,
Coahuila, has reinforced its academic and scientific capacities with other university dependencies
to create a Master’s program that covers the characteristics of a competitive postgraduate
education in Science and Technology of the Metallurgy. The Master’s in Science and Technology
of the Metallurgy constitutes a support in the specialized formation of human resources in
extraction processes, fusion, refinement and conformed mechanics of metallic alloys, new processes
for the nonferrous production of steel and other alloys, as well as of the metallurgical industry for
the conformed mechanic product.
The Master’s in Science and Technology of the Metallurgy represents an educative,
social and economic commitment to support the development of the gas, metal-mechanics, coal
and steel clusters in all the country, and offers the opportunity to link to the Metallurgy Faculty
with researchers of world-class international institutions in the field of Extractive Sciences.
3. Introduccion
La Región Centro y la Región Carbonífera en el norte del
estado de Coahuila, México, forman un polo de desarrollo
económico-social que forman el cluster del carbón, del acero
(Figura 1), metalmecánico y de gas natural, caracterizándose
por la presencia principal de actividades económicas ligadas
a la siderurgia y la minería, produciendo la mayor parte de la
producción mexicana de carbón y acero, además de producir
otras materias primas como fluorita, estroncio, hierro, barita,
yeso, dolomita, plomo, zinc, plata, oro, cobre, manganeso,
antimonio, y productos químicos como el sulfato de sodio, el
óxido de magnesio, el ácido fluorhídrico, sin olvidar el proce-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Noé Piedad-Sánchez; Isabel Aracely Facundo-Arzola; Griselda Escalante-Ibarra; María Gloria Rosales-Sosa;
Lázaro Falcón-Franco; Manuel García-Yregoi; Mitzué Garza-García, Iliana Margarita De la Garza-Rodríguez,
Edit Madai Colunga-Urbina
sado y conformado de metales y aleaciones para diferentes
usos (automotriz, primordialmente), con un incremento en la
producción de gas natural (Piedad-Sánchez, 2005).
La industria ligada al cluster del carbón, del acero,
metalmecánica y gas natural es primordial como generador
de empleos, inversiones, productos terminados, combustible
y de electricidad con costos más bajos para el país en general.
El acelerado crecimiento industrial en la Región
Centro y Región Carbonífera del estado de Coahuila de
Zaragoza, observado en las décadas pasadas, ha provocado el derrame de inversiones en el cluster del carbón, del
acero, metalmecánico y de gas natural, que apunta claramente a una vocación industrial altamente especializada en
los procesos de extracción, fusión, refinación y conformado
mecánico de aleaciones metálicas, de nuevos proceso para la
producción de acero y otras aleaciones no ferrosas, así como
de la industria metalmecánica para el conformado mecánico
de productos automotrices y de la industria del gas natural
como tubería y ductos de conducción.
983
atraer al mejor talento de cualquier parte del mundo, innovar
a lo largo de la cadena de valor en todos los procesos productivos, y aprovechar los programas de instituciones como
la Universidad Autónoma de Coahuila (institución pública de
educación superior).
Por ello, en este trabajo se describe al Programa
de Posgrado Maestría Ciencia y Tecnología de la Metalurgia (MCyTM) como un continuo esfuerzo de la Facultad
de Metalurgia para coadyuvar a incrementar el capital intelectual del cluster del carbón, del acero, metalmecánico y de
gas natural en México, buscando fortalecer la infraestructura
tecnológica, la tecnología de la información y la organización inteligente dentro del área de las Ciencias Extractivas.
4. La Facultad de Metalurgia de la Universidad
Autónoma de Coahuila (FM-UADEC)
Desde su creación en 1981, como Escuela de Metalurgia, y
hasta su reciente renombramiento, la Facultad de Metalurgia
de la Universidad Autónoma de Coahuila (FM-UAdeC)
con sede en la ciudad de Monclova, en el estado
de Coahuila de Zaragoza, ha sido un actor importante en el
cluster del carbón, del acero y metalmecánica de México,
contribuyendo con la formación de cuadros de ingenieros
metalurgistas industriales, metalurgistas, químico-metalurgistas, y recientemente, ingenieros químico-metalurgistas y de
materiales capaces de competir con los ingenieros de otras
instituciones mexicanas en el área minero-metalúrgicasiderurgia.
Figura 2. Desarrollo de proyectos de investigación con participación de
estudiantes en laboratorios de la FM-UAdeC.
Figura 1. Monclova, Coahuila de Zaragoza, cuna del cluster siderúrgico
y del carbón de México.
La educación superior es un bien público que también
produce beneficios privados (Tuirán, 2012): Como se sabe,
hoy en día, en toda economía, la capacidad de mantener una
ventaja competitiva en investigación y desarrollo tecnológico se explica por la creación y desarrollo de un entorno
institucional óptimo, que incluye elementos como las actividades de investigación y desarrollo que son motores para
Acta
de
Considerando que una función sustantiva de la
FM-UAdeC, es la formación de recursos humanos especializados de clase mundial que demanda la economía mexicana
en campos como las Ciencias Extractivas (Figura 2), la generación de programas de especialización, maestría y doctorado
garantiza su compromiso social como dependencia pública
interesada en llevar a cabo programas de investigación y
desarrollo tecnológico, en un plano institucional que permita
complementar esfuerzos y aprovechar de manera eficiente las
capacidades disponibles (Gobierno de la República, 2013).
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
984
Vinculación de la
educación con las necesidades sociales y económicas :
Tomando en cuenta la cadena de valor del cluster del
carbón, del acero, metalmecánico y del gas natural, que
ha llevado al acelerado crecimiento de la capacidad instalada, en la Región Centro y Carbonífera de Coahuila, a la
implementación de nuevos procesos para la producción
de acero y otras aleaciones no ferrosas, al fortalecimiento
de la industria metalmecánica para el conformado mecánico
de dichos productos, al aumento de las inversiones y
de la capacidad productiva previamente instalada y relacionada con la industria minero-metalúrgica, metalmecánica
y de extracción-producción-transporte de gas natural, la
FM-UAdeC gestionó la puesta en marcha, en septiembre de
2010, de la Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia (MCyTM), cumpliendo las normativas de calidad
dictaminadas por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) del país por medio de su Padrón Nacional
de Posgrados de Calidad (PNPC), obteniendo su ratificación
en mayo de 2013.
5. El Programa de Maestría en Ciencia y Tecnología de
la Metalurgia
Actualmente la mayoría de los programas de posgrado se
caracterizan por ser muy generales, con una amplia gama
de temáticas tratadas, justificándose con el argumento de
proveer a sus alumnos una visión panorámica y multidisciplinaria. Bajo esta óptica, la formación de profesionistas resulta
en una formación muy general, que en muchos de los casos,
carece de una visión centrada en un determinado campo
del conocimiento.
Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia
Tomando en cuenta lo anterior y la necesidad de
formación de profesionistas en el campo de las Ciencias
Extractivas, la Facultad de Metalurgia de la Universidad
Autónoma de Coahuila (FM-UAdeC) ha reforzado sus capacidades con otras dependencias de la Unidad Norte para crear
un programa que cubre las características de un posgrado
competitivo en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia, íntimamente vinculado al sector productivo y cubriendo el nicho
educativo que se concentra en el estudio de los minerales,
metales y carbón, en sus diferentes etapas y extracción, refinación, conformado, aplicación y desarrollo de materiales
avanzados de base metálica (Figura 3).
La MCyTM que se ofrece en la FM-UAdeC, única en
esta región norte del estado de Coahuila, propone la versatilidad en la adquisición de conocimientos y aplicación de
las tecnologías propias de la metalurgia, que permitan a
los egresados poseer los conocimientos necesarios, no solo
para proponer innovaciones en las instituciones en donde
se desarrollen profesionalmente, sino para establecer sus
propios negocios que les permitan ser competitivos a través
de la fabricación de productos de calidad. “Se trata no sólo de
una aspiración legítima, sino de una condición fundamental
para impulsar el desarrollo del país, mejorar la competitividad
y lograr una inserción ventajosa en la economía basada en el
conocimiento” (Tuirán, 2012): La temática en la formación
de los alumnos está actualizada hasta la síntesis, procesado y
transformación de los nuevos materiales contemplados como
“nanomateriales” de base metálica.
Figura 3. Diseño de la Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia (MCyTM)
como campo multidisciplinario.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Noé Piedad-Sánchez; Isabel Aracely Facundo-Arzola; Griselda Escalante-Ibarra; María Gloria Rosales-Sosa;
Lázaro Falcón-Franco; Manuel García-Yregoi; Mitzué Garza-García, Iliana Margarita De la Garza-Rodríguez,
Edit Madai Colunga-Urbina
La MCyTM es congruente con el fortalecimiento y
desarrollo del entorno institucional óptimo de la FM-UAdeC
para apoyar la economía regional y mantener una competitividad en investigación y desarrollo tecnológico, con respecto
a otros programas de otras instituciones nacionales como:
•
Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México: Maestría y Doctorado en Ingeniería
Química Metalúrgica.
•
Centro de Investigación en Materiales de la Universidad
Nacional Autónoma de México: Maestría y Doctorado
en Materiales.
•
Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México: Maestría y Doctorado en Ciencias de
los Materiales.
•
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del
Instituto Politécnico Nacional: Maestría en Ingeniería
Cerámica, Maestría en Ingeniería Metalúrgica, y Doctorado en Ingeniería Metalúrgica y Cerámica.
•
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industria
Extractivas del Instituto Politécnico Nacional: Maestría
y Doctorado en Metalurgia y Ciencia de los Materiales.
•
Facultad de Química de la Universidad Autónoma
del Estado de México: Maestría y Doctorado en Ciencias
de los Materiales.
•
Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería de la
Universidad Autónoma del Estado de Morelos: Doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales.
•
Instituto de Física de la Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla: Doctorado en Ciencia de los
Materiales.
•
Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de
San Luis Potosí: Maestría en Metalurgia e Ingeniería de
Materiales.
•
Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Coahuila: Maestría y Doctorado en Ciencia
y Tecnología de los Materiales.
•
Instituto Tecnológico de Saltillo: Maestría y
Doctorado en Materiales.
•
Centro de Investigación de Materiales Avanzados:
Maestría y Doctorado en Ciencia de los Materiales.
•
Corporación Mexicana de Investigación en
Materiales S.A. de C.V.: Maestría en Ingeniería Mecánica
y en Materiales.
•
Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad
Autónoma de Nuevo León: Maestría y Doctorado en
Ingeniería Cerámica.
•
Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León: Maestría en Ingeniería
Mecánica y Materiales, o Doctorado en Ingeniería de
Materiales.
Acta
de
985
•
Universidad de Sonora: Maestría en Ciencias de
Polímeros y Materiales, Doctorado en Ciencias de
Materiales.
Se espera que en los próximos años, la MCyTM
se encuentre totalmente integrada al cluster del carbón, del
acero, metalmecánico, y del gas natural, como un programa
primario de apoyo a la industria en la formación de capital
intelectual de clase mundial, generando los efectos multiplicadores en el desarrollo económico y social del país,
como un componente crucial para construir una nación más
próspera y socialmente incluyente.
6. Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia
(MCyTM)
La transformación de la educación superior en México
ha implicado la realización de importantes esfuerzos por
ampliar la cobertura y mejorar la calidad de sus servicios; sin
embargo, están presentes grandes retos que deberá enfrentar
como lo es brindar servicios educativos de calidad a los
estudiantes (Figura 4), orientados a proporcionar una formación que integre elementos humanistas y culturales, con
una sólida capacitación técnica y científica (Fresán-Orozco y
Romo-López, 2011).
Figura 4. Difractómetro de Rayos X Bruker™ D8 Advanceinstalado en
la FM-UAdeC.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
986
Vinculación de la
educación con las necesidades sociales y económicas :
La FM-UAdeC cumpliendo con el consenso en
la necesidad de elevar la pertinencia de la educación superior y potenciar su impacto en el desarrollo regional y
nacional, con la MCyTM, adquirió un compromiso para
formar posgraduados competitivos y expertos en el área de
las Ciencias Extractivas, especialmente en la ciencia y tecnología de la metalurgia, con valores humanísticos y con las
aptitudes necesarias para aplicar, optimizar e innovar los
métodos tecnológicos metalúrgicos empleados en los procesos
de obtención de materiales y el aprovechamiento sustentable
de los recursos minerales y energéticos, congruente con las
necesidades y expectativas del sector empresarial y del país,
y comprometidos con su entorno.
La FM-UAdeC con este programa de estudios, procura
ante todo consolidar su especificidad e incrementar su atractivo para captar a una clientela estudiantil muy específica y
estratégica para el desarrollo del país, como lo es la Ciencia
y Tecnología en el sector de la industria extractiva. Con
la MCyTM, se responde adecuadamente a la cobertura de
la enseñanza superior en la Región Centro y Carbonífera
de Coahuila, garantizando la calidad de los títulos académicos y estableciendo procedimientos de control de la
calidad en el plan de estudios, sin menoscabar la libertad
académica de los docentes (UNESCO, 2005). Asimismo,
la oferta generada por la MCyTM coadyuva a la diversificación de los programas estatales, haciendo frente al mismo
tiempo a las consecuencias de la disminución considerable
de la financiación pública, y conservando la autonomía, sin
perder el sentido de la responsabilidad.
Con el egreso de las primeras generaciones, la MCyTM
sigue a prueba para demostrar la factibilidad de la combinación de la excelencia de la investigación con la excelencia de
la enseñanza ofrecida en el área de las Ciencias Extractivas.
7. Perpectivas
La MCyTM, inscrita en el Programa Nacional de
Posgrados de Calidad del Consejo Nacional de Ciencia
y Tecnología, como parte de la Facultad de Metalurgia,
en su campus de Monclova, DES Ciencias Extractivas,
ofrece servicios educativos de calidad, evaluados y acreditados, actualizados, flexibles y centrados en el aprendizaje
del estudiante y su desarrollo integral, pertinentes con el
desarrollo económico y sustentable del país. Se refuerza con
una administración eficiente, comprometida con la transparencia y el mejoramiento de los indicadores de operación
y desempeño, y de programas de atención a alumnos y
egresados. Cuenta con una planta docente habilitada y capacitada, integrada en Cuerpos Académicos con sus respectivas
Líneas de Generación y Aplicación Innovadora del Conocimiento, que brinda asesorías y tutorías, y encabeza proyectos
Maestría en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia
de investigación con participación activa de los estudiantes,
apoyada en una infraestructura en constante renovación, con
equipo de punta, aulas interactivas y programas informáticos
especializados, centros de idiomas actualizados y bibliografía altamente especializada. Por ello, la MCyTM es única
en el país, con un fuerte impacto en el área de la exploración,
explotación, beneficio y aprovechamiento sustentable de
los recursos minerales y energéticos, aplicados en la
producción siderúrgica, de nuevos materiales y de energía,
lo que propicia la realización de actividades periódicas
de calidad (eventos culturales y deportivos, foros, seminarios,
talleres, congresos) que fomentan e impulsan convenios de
colaboración científica, académica y tecnológica con diversas
instituciones y/o empresas, nacionales e internacionales, que
facilitan la constante transferencia de tecnología y capital
intelectual.
Para cubrir las características competitivas de un
posgrado en Ciencia y Tecnología de la Metalurgia, la
FM-UAdeC ha reforzado sus capacidades con otras dependencias: La unión de catedráticos investigadores permitió
la cobertura para la formación de profesionistas que adquieran
conocimientos sobre la ciencia y la tecnología de los minerales, metales, carbón y gas natural, desde los procesos de
extracción hasta los procesos de conformado mecánico
en productos terminados y materiales avanzados, pasando
por los procesos de refinación y control de proceso y de
propiedades de los metales y aleaciones.
Actualmente, se busca contar con el apoyo de distinguidos investigadores de centros de excelencia a nivel
internacional que no solamente ofrecerán cursos especializados, sino que además podrán aceptar a los alumnos en sus
propios laboratorios para la realización de estancias cortas de
investigación y proyectos de tesis completos.
Como las instituciones educativas constituyen en
nuestro país el espacio principal donde se transmite y genera
conocimiento, la vinculación de la MCyTM con la industria del cluster del carbón, del acero, metalmecánico y gas
natural, se ha concretado gracias a que el éxito y futuro
de la industria relacionada con los minerales, metales
y gas natural, no estará solo en la atención oportuna a la
demanda doméstica, sino también en la habilidad para enfrentarse a una competencia más depurada a nivel internacional.
La MCyTM representa una oportunidad para
la industria de mejorar su capacidad de innovación tecnológica, no solo seleccionando e incorporando adecuadamente
las tecnologías que se adquieren en el exterior, sino que
mucho dependerá de la generación de una capacidad interna
de investigación y desarrollo tecnológico, ya sea dentro de
la propia empresa o en combinación con entidades especializadas como los Centros de Investigación y Desarrollo y
Universidades de prestigio.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Noé Piedad-Sánchez; Isabel Aracely Facundo-Arzola; Griselda Escalante-Ibarra; María Gloria Rosales-Sosa;
Lázaro Falcón-Franco; Manuel García-Yregoi; Mitzué Garza-García, Iliana Margarita De la Garza-Rodríguez,
Edit Madai Colunga-Urbina
987
Figura 5. Microscopía óptica con luz polarizada reflejada que muestra esferas de mesofase obtenidas de la pirólisis a
440 °C/4h de breas de alquitrán de hulla (Guevara-Chavez, 2013).
La FM-UAdeC con la MCyTM contribuye a mitigar
la desventaja en la lucha de los mercados internacionales de
la industria nacional con la generación de recursos humanos
de alto valor de capital intelectual para fomentar la generación de interna de conocimientos, desarrollo e innovación
tecnológica.
8. Conclusiones
• Con la visión de coadyuvar a desarrollar y consolidar un polo productivo ligado estrechamente al
cluster del carbón, del acero, metalmecánico y gas
natural, la FM-UAdeC demuestra su participación activa social en la resolución de los complejos
problemas nacionales a través de la Maestría en
Ciencia y Tecnología de la Metalurgia (MCyTM) con
la formación de recursos humanos especializados y
de calidad.
• La MCyTM es una prueba palpable donde la vinculación con la industria y otras instituciones de calidad en
el área de las Ciencias Extractivas promueve el desarrollo, adaptación e innovación de tecnología de punta
y en estado de arte para beneficiar el capital intelectual
del país.
de Grupo Minero Pánuco, de la Facultad de Metalurgia, y
de la Coordinación General de Estudios de Posgrado e Investigación de la Universidad Autónoma de Coahuila durante la
implementación de este Programa de Posgrado.
10. Referencias Bibliográficas
Fresán Orozco, Magdalena, y Romo López, Alejandra, 2011, Programas
institucionales de tutoría una propuesta de la ANUIES: Asociación
Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior,
México, D.F., México, 137 p.
Gobierno de la República, 2013, Plan Nacional de Desarrollo 2013 – 2018:
Estados Unidos Mexicanos, pp. 57-68.
Guevara-Chávez, Juanita Yazmín, 2013, Obtención, preparación y
caracterización de breas a partir de alquitrán de hulla de la Región
Carbonífera al Norte de Coahuila, México: Tesis Maestría en Ciencia
y Tecnología de la Metalurgia, Facultad de Metalurgia, Unidad
Norte, Universidad Autónoma de Coahuila, Monclova, Coahuila de
Zaragoza, México, 81 p.
Piedad-Sánchez, Noé, 2005, Estudio de la industria del carbón en la Región
Carbonífera del Estado de Coahuila y del cluster del carbón a nivel
mundial: Corporación Mexicana de Investigación en Materiales,
S.A., pp. 16-29.
Tuirán, Rodolfo, 2012, La educación superior en México 2006-2012, Un
balance inicial: Campus Milenio, 27 septiembre, pp. 60-65.
UNESCO, 2005, Hacia las sociedades del conocimiento: Organización
de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura,
Mayenne, Francia, pp. 95-107.
9. Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo de CONACYT, de Grupo
México S. A. de C.V., de Minera del Norte S. A. de C.V.,
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
988
El Beneficio De Patio En La Hacienda “Las Mercedes”. Zacatecas 1850
El beneficio de patio en la hacienda “Las Mercedes”.
Zacatecas 1850.
Ramírez Ramos
Muy cerca del Trópico de Cáncer, donde predomina “el
verde pálido de las nopaleras, el carmesí sangriento de las
tunas y el esmeralda satinado de los duraznillos”1 a 560
Kilómetros de la ciudad de México y a más de 2,400 metros
sobre el nivel del mar, en las inhóspitas tierras del misterioso
y legendario Septentrión “nace” “…un poblado disperso sobre
una línea irregular y comprimido entre dos montes que forman
un estrecho valle”2 , esta hondonada la cruza un arroyo de
poco caudal y situadas a lo largo de las riveras del torrente
hasta llegar a la llanura donde se localiza el monasterio
de Guadalupe, se ubican numerosas haciendas de minas a
donde llegan los diferentes minerales de plata para su beneficio3. Este era el Real de Minas de Nuestra Señora de los
Zacatecas en el siglo XVII.
Haciendas como la de Bernárdez, del Buen Suceso, del
Carmen, de la Florida, de Juan Alonso, entre otras beneficiaban el mineral mediante el sistema de “patio”, todas ellas
igual que las minas, tenían sus periodos de bonanza y decaimiento: en 1692 había 24 haciendas mineras en operación,
el mismo número en 1731, en 1740 existían 17 haciendas,
cuarenta y un año después, en 1781 existían en Zacatecas y
su jurisdicción 29 haciendas activas para decaer en 1806 a
8 haciendas y tener un ligero crecimiento en 1822 con 16
haciendas mineras. Estas, eran las típicas construcciones de
grandes cobertizos, establos, casas y el amplio patio embaldosado y ocupaban las márgenes de los pequeños arroyos que
pasan por la ciudad, iniciando desde el camino para las minas
al norte, hasta el valle por el suroeste de la misma.
Luego de haber surgido como campamento provisional4, al encontrarse los primeros peninsulares con esos
ricos filones de plata casi en forma superficial, se inicia la
actividad económica que abriera las puertas del extenso norte
novohispano.
Con la llegada de los primeros pobladores, llegó
también una serie de técnicas que adaptadas a la minería
permitirían que esta región pronto fuera zona de desarrollo
de numerosos “Reales de Minas”, una de estas técnicas que
tuvo una extensa difusión fue la fundición.
La fundición, como primera aplicación tecnológica en
el beneficio de los minerales de plata, la traen consigo los
mineros que venían con la primera oleada de avaros personajes llegados a esta inhóspita región, el método de fundición
es difundido en todas las cercanías del naciente poblado,
pues por este medio se podían refinar pequeñas cantidades
de mineral con alto contenido de plata, rápidamente se establecieron numerosos hornos de piedra en los contornos del
asentamiento poblacional, pues con tan solo una pequeña
inversión de capital y un par de “fuelles de mano” era suficiente para poner en operación la llamada “parada de fuelles”,
por ello en 1622 “se informa que en Zacatecas y Pánuco existían más de noventa paradas de fuelles y el virrey Gálvez las
prohibió”5.
Muy pronto las dispersas construcciones de la cañada
de la naciente población, fueron estableciéndose con sus
hornos en el traspatio y en algunos casos dependiendo del
tamaño y número de hornos, estos eran resguardados por
cobertizos llamados “galeras”, poco a poco y según la suerte
y la fortuna de sus moradores, las instalaciones para refinar
la plata fueron creciendo para contener todos los “ingenios”
necesarios del proceso. El inventario de la hacienda de San
Pedro del Rio Grande, en la jurisdicción de Fresnillo y realizado en 16086, indica que tenía cuatro hornos “castellanos”
de “piedra y cal” de diferentes tamaños con sus chimeneas
de adobe, estaban en una galera en que también estaban
los fuelles y la maquinaria con que se operaban. Los hornos
consistían de un tiro vertical con los orificios necesarios para
cargar el mineral, sacar el metal y la escoria, e introducir la
boca del fuelle. En la región de Zacatecas, la galena era el
mineral que más comúnmente se utilizaba en la fundición,
pues es un mineral de plomo que puede contener plata en
mayor cantidad y el plomo contenido servía como fundente7.
El método de fundición, logró que en los primeros diez
años de establecido el real de minas de Nuestra Señora de los
Zacatecas, se agotaran las vetas superficiales con altos contenidos de plata y que en consecuencia se hiciera necesaria una
explotación a mayor profundidad, encontrándose minerales
argentíferos no aptos para la fundición formándose así numerosos “terreros” almacenados en los patios de las diversas
minas ya existentes así como en los traspatios de lo que más
tarde serían las haciendas mineras. Más aún, con el descubrimiento de las principales y más importantes vetas del Real de
Zacatecas8, los montones o terreros se incrementarán considerablemente.
Un inconveniente mayor en la aplicación del procedimiento de fundición era la gran necesidad de carbón vegetal,
utilizado como combustible para operar los hornos, de ahí
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Ramirez Ramos
que los bosque de las cercanías inmediatas al real de minas
desaparecieran durante los primeros años de explotación de
tal forma que:
“ … para 1568 el oidor Mendiola expide un reglamento para
controlar la tala de arboles para hacer leña. Mencionando específicamente la encina como el árbol que más abundaba en las cercanías”9.
Por ello, ante la necesidad de contar con combustible
para la fundición, fue menester utilizar el sotol, planta característica del semidesierto para operar los hornos que como
veremos más adelante, siguieron utilizándose en menor
medida durante toda la colonia.
Es bien sabido que en la historia de la tecnología de
la América colonial, un capítulo relevante lo constituye la
extracción y el beneficio de los metales preciosos10. Esta
industria, por su explotación a gran escala, acumuló múltiples
y diversas técnicas enlazadas con todas sus faces del proceso
productivo. Técnicas todas ellas que fueron mejorando con
la experiencia y el ingenio de quien se topa cada vez más
con problemas de mayor dificultad. “El más afortunado de
los descubrimientos de la historia de la tecnología”11, es el
método llamado de “amalgamación”, descubierto por Bartolomé de Medina y vigente hasta mediados del siglo XIX”12.
El método de amalgamación o también llamado “de
patio”, atrae mayormente la atención tanto por su originalidad como por su aplicación a lo largo de tres siglos.
Mediante este sistema se lograron beneficiar, con buenos
rendimientos, el metal puro de plata y las diversas combinaciones de esta última. De ahí el gran significado que el
método de beneficio alcanzó en su momento, al aportar un
evidente progreso a la principal actividad económica de la
Nueva España y de la América española en general.
Numerosos son los estudios destinados a investigar
los orígenes de la técnica utilizada para beneficiar los minerales de plata mediante su amalgamiento con el mercurio13,
cuya propiedad única le permite amalgamarse con diversos
metales, particularmente con el oro y la plata, se conocía
desde la llegada de los peninsulares. Los españoles la utilizaron en América desde principios del siglo XVI para
recoger el polvo y las pepitas muy pequeñas en las minas de
oro14. Pero es indudable que hay una diferencia mayor entre
este uso ocasional, destinado a cantidades muy pequeñas
de oro nativo y el procedimiento desarrollado en México
hacia la segunda mitad de ese mismo siglo: procedimiento
de tipo industrial para el tratamiento de los minerales de plata
en gran escala. Ya lo señalaba el jesuita José de Acosta al
referir que:
“ …el metal pobre…no es plomizo, sino seco, y así por fuego
no se puede beneficiar, A cuya causa gran tiempo estuvo… inmensa
suma de estos metales pobres, que desechos… hasta que se intro-
Acta
de
Sesiones
989
dujo el beneficio de los azogues, con los cuales aquellos desechos
o desmontes, que llamaban, fueron de inmensa riqueza, porque el
azogue, con extraña y maravillosa propiedad apura la plata… hoy
en día el mayor beneficio de plata y cuasi toda la abundancia de
ella en Potosí, es por el azogue, como también en las minas de los
Zacatecas y otras de la Nueva España”15.
Se ha llegado a precisar que Medina perfeccionó y
echó a andar esta técnica durante el segundo semestre de
1554 y que sus ensayos tuvieron una inmediata repercusión
entre los mineros de la colonia16. De hecho, a escasos tres años
de inventado el sistema por amalgamación, era el método de
beneficio de los minerales de plata que se usaba en todas las
haciendas de minas de Zacatecas, pues tal y como lo refiere
Peter Bakewell:
“…en agosto de 1557 el Doctor Morones, oidor de Guadalajara, escribió a la corona informándole que las minas de Zacatecas
serían, en adelante explotadas permanentemente, una vez que el
beneficio por medio de mercurio había sido puesto en obra”17.
La introducción del nuevo método de beneficio por
azogue, tuvo una gran aceptación y una muy rápida expansión, muy pronto todos los reales de minas de la Nueva
Galicia ya estaban beneficiando los minerales de plata
mediante este sistema. Sin embargo la mayoría de los
mineros deseosos de aprovechar los minerales de contenidos
diversos seguían utilizando el método de fundición junto con
el de patio para tratar minerales en mayores cantidades, para
ello, contaban con las instalaciones apropiadas pudiendo ser
una hacienda de fundición y otra de amalgamación. Tal es
el caso del minero Juan Alonso Díaz de la Campa quien en
1739 poseía dos haciendas, una de ellas utilizaba el método del
fuego y la otra el de la amalgama mediante el mercurio aunque
este ultimo era el procedimiento de purificación y separación
de la plata más eficaz, ya que la plata que se obtenía por fuego
no tenía la misma pureza, aun y cuando el tiempo necesario
para completar el proceso de amalgamación durara de doce a
quince días en el verano y de veinte a veinticinco días en el
invierno18. Había también personajes que contaban con una
sola hacienda, esto les permitía realizar alguna otra actividad,
así el “maestro principal de ensayador” don José María de
Gallinar era propietario de la hacienda minera llamada “Las
Mercedes”, hacienda esta que seguía en operación en 1850.
En efecto, en las instalaciones localizadas en las faldas de las
lomas de Bracho perduraba aun el sistema de patio hasta bien
entrado el siglo XIX19.
El avalúo de la hacienda, localizado en el Archivo
Histórico del Estado de Zacatecas, permite comprobar la
perdurabilidad del método de amalgamación, pues en dicho
documento aparece un plano de la hacienda y la descrip-
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
990
El Beneficio De Patio En La Hacienda “Las Mercedes”. Zacatecas 1850
ción de las instalaciones que están en “corriente”, confirman
que el método de patio seguía teniendo su aplicación por lo
menos en esta hacienda20.
El expediente documental de este avalúo, realizado
el 3 de julio de 1850, nos informa con detalle de todo lo
contenido en la hacienda, ésta formaba un “polígono irregular de 3850 varas cuadradas” con muros de adobe de
8 varas de alto y una vara de espesor. Contaba con una
entrada principal que comunicaba al “zahuan” y en su interior la distribución de todas las instalaciones permitían que
el proceso para beneficiar los minerales argentíferos estuviera totalmente integrado para obtener la plata totalmente
pura. Contaba con cuatro caballerizas para resguardar mulas
y caballos tan indispensables en las diversas actividades
propias del proceso de beneficiar la plata, algunos “patiecitos”
interiores, el cuarto de “avió para las mulas”, el cuarto de herramienta, el cuarto para la paja, otro llamado “maicera” donde
se almacenaba el grano básico para la alimentación, tanto de
los trabajadores como de los animales de carga y tiro, la
“azoguería”, la “magistralera” y la “quemadería”; el sitio de
ubicación de la hacienda lo cruzaba, por el oeste, un arroyo
llamado de “San Clemente”, al norte y en la parte posterior del “patio de beneficiar”, tenía una pequeña huerta, al
oriente y aunque no era propiedad de la hacienda, existía una
noria de donde se surtían de agua a través de un carcamo de
“cantería” para almacenarla en dos pilas ubicadas una junto
al lavadero y la otra en el patio de beneficiar. En la hacienda
de minas “Las Mercedes”, la distribución del espacio laboral
permitía una intima relación con todas las faces del proceso
para el beneficio de plata por azogue.
Estaba el “corral del quebradero” a donde llegaban
las cargas de mineral directamente de las minas propiedad
de Don José María de Gallinar y transportadas en recuas de
mulas mediante bolsas de cuero en cantidades de doce arrobas
o trescientas libras cada animal (138 kg)21, ahí se realizaba
una primera “trituración” de forma manual con “marros”
para lograr el tamaño adecuado de las partículas llamada
“granza”, y ser almacenada en los “cuartos de granza” para
ser llevada al “patio para rezaga” primero y removerla al
contiguo “patio para la carga”, donde esperarían su turno
para iniciar la molienda, la cual se llevaba a cabo mediante
el golpeteo de los mazos para reducirla al tamaño de la grava.
En el molino el trabajo se desarrollaba de manera continua
y en horario de 4:00 A.M. hasta las 8:00 P.M., este era un
galerón de 12.5 varas de ancho por 19 varas de largo, techado
y con una superficie de 44 varas cuadradas de empedrado,
en él se trituraba un promedio de seis montones de veinte
quintales cada uno por día2122, una vez concluida esta etapa,
la granza era acarreada a las ocho tahonas que estaban distribuidas estratégicamente y muy cerca del molino, en ellas se
efectuaba una mezcla del mineral triturado con una cantidad
adecuada de agua para iniciar la molienda; el trabajo
continuo permitía que cada tahona moliera diez quintales
hasta convertirla en lama, esta era llevada al “patio de beneficiar”, donde se formaban montones de veinte quintales,
como en todas las haciendas de beneficio del Real de Minas
de Zacatecas, en otros distritos mineros el montón variaba
en tamaño, por ejemplo en el Mineral del Fresnillo, el montón
era de treinta quintales. El patio de beneficiar de la hacienda
“Las Mercedes”23, era un espacio amplio sin techar de 1185
varas cuadradas, el piso embaldosado “con loza de patio” y
rodeado de fuertes muros de adobe, en él se colocaban en
hilera los montones de mineral pulverizado y húmedo traído
de las tahonas para formar las “tortas”. Al centro del montón
ya “desparramado”, se apila otro montón de “saltierra” de
10 a 12 fanegas24 por cada torta, se añade agua para lograr
el buen manejo del material, mezclando después con palas
y pisoteo de caballos o mulas hasta efectuar la “revoltura”
adecuada dejándola reposar para continuar al día siguiente
con el proceso, a esta etapa se le llamaba “ensalmorar”.
Al otro día se agregaba el “magistral”, mineral de
cobre asado y pulverizado, mezclándolo con la lama por el
repaso o pisoteo de caballos o mulas; una vez bien mezclado,
se aplicaba el azogue continuándose el repaso y revolviendo
la mixtura con palas, a cuya actividad se le llamaba “traspallar”. Esta etapa se realizaba cada tercer día hasta que el
azogue se impregnaba totalmente en la plata para formar la
amalgama.
Cuando esto sucedía, la amalgama era llevada al
“lavadero”, que consistía de una tina de “cantería” de dos
varas de diámetro y dos y media de profundidad que estaba
bajo cubierta25, ahí se lavaban las tortas para separar las partículas de tierra de lo que llamaban la “pella”, mezcla de
plata y mercurio limpia de impurezas, esta se depositaba
en el fondo del lavadero, se requerían doce horas de trabajo
para lavar con propiedad una torta. Una vez limpia la pella
y sacada del lavadero, esta era acarreada a la “azoguería”,
espacio techado donde se exprimía en largas bolsas de
cuero, llamadas “mangas” y que en su parte inferior tenían
una lona o lienzo grueso por donde se filtraba el mercurio,
el cual era recogido en una “cuba”, pequeña caja o cajón de
mampostería. Cuando la masa mineral comenzaba a endurecerse dentro de la bolsa de cuero, era el momento en que esta
se moldeaba formando “maquetas” o “bollos”, los cuales eran
llevados a la “quemadería” donde se colocaban formando un
círculo cerrado sobre un recipiente de cobre llamado “baso”,
al grupo de marquetas así colocadas, se les llamaba “piña”,
ésta era cubierta por una especie de capucha de cobre en
forma de campana llamada “capellina”, se recubría después
con una pared de ladrillos refractarios alrededor de la cape-
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Ramirez Ramos
llina llenándose el hueco con carbón vegetal y se dejaba
quemar por toda la noche; durante este proceso, el azogue
aun contenido en las maquetas o bollos era recuperado por
evaporación al depositarse y escurrir en la capellina. La
plata así recuperada pasaría después a fundición donde sería
convertida en barras o lingotes de un alto grado de pureza26.
Como se puede observar en el plano de la hacienda
de minas “Las Mercedes”, el espacio laboral estaba íntimamente relacionado con todas las faces del proceso para
el beneficio de la plata por azogue, el cual por su extensa
aplicación en los distintos reales de minas, era identificado también con el nombre de “ordinario” en las primeras
décadas del siglo XVIII27. Este era el procedimiento
llevado a cabo incluso hasta la segunda mitad del siglo
Acta
de
Sesiones
991
XIX para beneficiar la plata mediante la amalgamación con
el mercurio, cierto es que el expediente en mención solo da
cuenta de las instalaciones y de la “maquinaria” contenida
en la misma, pero es de suponer que por el buen estado de
la hacienda en general, debió seguir en operación todavía
años después, por ello este documento permite hacer la afirmación que aun entrado el siglo XIX, el método de patio
siguió vigente en Zacatecas. Recordemos que el método de
cianuración tuvo sus orígenes en 1806 con la etapa llamada
“especulativa” y que todavía en 1857 continuaban las investigaciones de aplicación, como la efectuada por Wirght de
Briminham Elkingtons de los Estados Unidos y que después
de haberse perfeccionado en Kamata Reeft, Nueva Zelanda,
inicia su aplicación en América a principios de 1900.
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Ramirez Ramos
Notas.
1. Cuauhtémoc Esparza Sánchez. Cinco Cartas para un
Viajero, Téxere Editores. Zacatecas 2010. pp 18
2. Peter J. Bakewell, Minería y Sociedad en el México
Colonial. Zacatecas (1546-1700), México, FCE, 1976.
3. Alonso de la Mota y Escobar, Descripción Geográfica de los Reinos de Nueva Galicia, Nueva Vizcaya y
Nuevo León, México, Pedro Robredo, 1940.
4. En efecto, nunca imaginaron que la riqueza argentífera de esta región zacatecana permitiría establecer un
asentamiento permanente. Para más información ver:
Alonso de la Mota y Escobar, op. Cit.
5. Archivo de la Tesorería de Zacatecas. Ordenes virreinales, México, 30 de diciembre de 1622, “Mandamiento
de Gálvez a los oficiales de hacienda de Zacatecas” y
citado en P.J. Bakewell, op., Cit., p. 203
6. Archivo Histórico de Estado de Zacatecas, en adelante
AHEZ, Zacatecas 30 de marzo de 1608, contrato de
arrendamiento de la hacienda de San Pedro del Rio
Grande entre doña Margarita de Covarrubias, propietaria, y Andrés Pereira.
7. F. Alton Wade. Elementos de Cristalografía y Mineralogía. Ed. OMEGA. Barcelona 1976
8. El año de 1548 fue de vital importancia para la minería
zacatecana: el 1 de marzo se localiza la veta la Albarrada y se inician los trabajos en la mina San Benito,
en lo que sería la importantísima Veta Grande; el 4
de junio se descubre la veta de San Bernabé y el 1 de
noviembre la primera veta de Pánuco.
9. Archivo General de Indias(AGI), Guadalajara 5, Cláusula 26 de las Ordenanzas de Mendiola, Zacatecas, 6
de marzo de 1568, en “ Averiguaciones… Contreras y
Guevara… 1570”, f. 126v, citado en P. J. Bakewell, op.
Cit., p. 204.
10. Elías Trabulse, Ciencia y Tecnología en el Nuevo
Mundo. México, FCE, 1994, p. 47
11. Ibid., p. 158
12. Ibid, p. 159
13. Luis Muro, “ Bartolomé de Medina, introductor de
patio en la Nueva España”, Historia Mexicana, Num.
4, Vol. XIII, 1964, pp. 517-531; María Justina Saravia
Viejo, Don Luis de Velazco. Virrey de Nueva España
1550-1564, Sevilla, 1978, pp. 438-444
Acta
de
Sesiones
995
14. Gonzalo Fernández de Oviedo, Historia General y
Natural de las Indias, t. I, Madrid,1954, p. 164; JeanPierre Berthe, “Las Minas de Oro del Marqués del Valle
de Tehuantepec (1540-1547), Historia Mexicana, Num.
1, vol. VIII.
15. Historia Natural y Moral de las Indias, compuesta
por José de Acosta, edición preparada por Edmundo
O”Gorman, México, FCE, 1962, pp. 157-158.
16. Francisco Fernández del Castillo, Algunos Documentos
Nuevos sobre Bartolomé de Medina, México, Sociedad
Científica Antonio Alzate, 1972, p. 45
17. AGI, Guadalajara SIF. 103, Compostela, 17 de agosto
de 1557. “Doctor Morones a la Corona” y citado en
Peter J. Bakewell, op. Cit., p. 193.
18. G. F. Lyon, Residencia en México, 1826. Diario de una
gira con estancia en la República de México, México,
FCE, 1984, p.282
19. AGN, Hist. T. 46, legajo 23, folio 1405-426 y citado en
G. Nava Oteo, Cabildos y Ayuntamientos de la Nueva
España de 1808, México Sep-Setentas 78,1973, p.67.
20. AHEZ, Protocolo del Escribano Público y Nacional
Juan Fernández Ferniza. Fondo: Notarías, serie: Juan
Fernández Ferniza, fojas 130, pp. 159-167 y v.
21. 4 arrobas era igual a 46 kilográmos. N. del A.
22. Un quintal era igual a 46 kilográmos
23. AHEZ, Protocolo… op. Cit.
24. Una fanega era igual a 55.200 kilográmos
25. AHEZ, Protocolo… op. Cit.
26. Para la descripción aquí hecha del método de “patio”,
se tomaron como fuentes a Modesto Bargallo, a G.F.
Lyon y a Peter J. Bakewell así también el plano anexo
de la hacienda y las laminas que muestran el molino, las
tahonas y el lavadero complementan todas las etapas
del proceso.
27. AHEZ, Fondo: Real Hacienda, Serie: Salinas, Exp. 7, f.
27-29, “Orden del Virrey Marqués de Casafuerte a los
oficiales reales de Zacatecas. México, 3 de marzo de
1731”
Rodolfo Corona Esquivel,
ed .
996
La riqueza del Paleozoico de Chiapas
La riqueza del Paleozoico de Chiapas
Eduardo Rivera Carranza
Servicio Geológico Mexicano
Email: [email protected]
Resumen
El Paleozoico siempre ha sido considerado como una Era del tiempo geológico muy
interesante, debido principalmente a la abundancia de vida en los mares, tal y como
quedo evidenciado en las rocas sedimentarias, en esta Era también existieron condiciones
que permitieron la generación de rocas ígneas y metamórficas, a lo largo de todo el país
existen afloramientos de estas rocas y en especial en el estado de Chiapas, estas se tienen
bien expuestas en los sectores sur y suroeste del Estado; el presente estudio se enfoca a
cuatro rubros principales y estos son: fósiles presentes en las rocas sedimentarias de las
formaciones Santa Rosa, Grupera y Paso Hondo, oro detectado en rocas de la formación
Santa Rosa, plata, plomo y zinc localizados en calizas de la Formación Paso Hondo y rocas
dimensionables en lo que se considera como el Macizo de Chiapas, conformado por cuerpos
graníticos, todo esto tiene como propósito de presentar otras opciones de aprovechamiento
de estos recursos.
Abstract
Paleozoic has been consider an Era of geological time interested due to the principal abundance of
life in the ocean, such evidence stayed sedimentary rocks. During this Era also existed conditions
that permited the generation of igneos rocks and metamorphic through the country outcrop of
these rocks rocks exist especially in the state of Chiapas, this tend to be exposed in the south
and south west sectors of the State; the current study is focus in three principal items as follow:
Fosils contains in the sedimentary rocks of the formatting Santa Rosa, Grupera y Paso Hondo;
Gold detected in rocks in the Formation Santa Rosa; Silver, Lead and Zinc located in limestones
in the Formation Paso Hondo and Resizable Rocks in what is consider like the Macizo of Chiapas
conformin a body of granitic; the purpose of all of these is the presence of other options of
utilization of resources.
Introducción
El propósito del presente trabajo es el de presentar la riqueza
que se puede encontrar y aprovechar en las unidades litológicas de la Era Paleozoica expuestas en el estado de Chiapas,
en beneficio de las diversas comunidades de la región sur
y suroccidental de este Estado, centrando el estudio en tres
tópicos de interés económico y uno de interés paleontológico
siendo estos: fósiles, depósitos minerales de oro orogénico y
polimetálicos tipo Mississippi Valley (MVT) y rocas dimensionables, los principales afloramientos presentes en el Estado
de Chiapas que son considerados de esta Era se encuentran
expuestos en el sector sur y suroccidental del estado (Figura
1), en lo que se conoce fisiográficamente como Sierra Madre
de Chiapas, estas unidades litológicas han sido ampliamente
estudiadas tanto por personal de PEMEX, ¿año) INEGI,
¿año) SGM, ¿año) y diversos investigadores de las Ciencias
de la Tierra, entre los que destacan Sapper, Mullerried, ¿año)
Buitrón, ¿año? quienes enfocaron sus trabajos de campo y/o
investigación a sus intereses particulares; para la realización
AIMMGM, XXX Convención Internacional
de
de este trabajo se tomo en consideración los trabajos de campo
realizados durante la cartografía geológico minera realizada
por personal del Servicio Geológico Mexicano en coordinación con personal de INEGI en las cartas Tuxtla Gutiérrez
y Huixtla en escala 1:250,000; con los estudios previos se
determinaron que las unidades litológicas consideradas como
del Paleozoico son las formaciones: Santa Rosa, Grupera y
Paso Hondo, las que forman parte de la Cuenca Paleozoica
de Chiapas (Figura 3) y están conformando el Anticlinorio
de Comalapa, estas unidades se encuentran en contacto por
falla se encuentra las rocas graníticas que forman parte del
Macizo de Chiapas; la unidad más antigua corresponde a
la Formación Santa Rosa, y está compuesta por pizarras y
filitas en facies de esquistos verdes, con base en la presencia
de fósiles se le considera una edad Carbonífero inferior; en
esta unidad se han detectado estructuras mineralizadas con
presencia de oro considerado como de tipo orogénico; a esta
Formación le sobreyace de manera discordante la Formación Grupera constituida por una alternancia de lutitas y
Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Eduardo Rivera Carranza
calizas del Pérmico inferior y a la cima de esta se encuentra
la Formación Paso Hondo conformada principalmente por
calizas y dolomías del Pérmico Superior, estas dos unidades
se caracterizan por presentar una abundante cantidad de
fauna fósil, las que fueron estudiadas desde el siglo XIX
por Sapper (1894), quien determino la presencia de foraminíferos, fusulínidos, corales, gasterópodos, braquiópodos y
en especial diversas especies de crinoideos; en las calizas
y dolomías de la Formación Paso Hondo se han detectado
estructuras mineralizadas que bien pudieran corresponder a
depósitos minerales de Tipo Mississippi Valley (MVT), con
mineralización importante de sulfuros de plata, plomo y zinc.
Otra de las unidades litológicas importantes en este trabajo
son las rocas que conforman el Macizo de Chiapas (Batolito
de Chiapas), ya que en estas se encuentran grandes bloques
graníticos que se pueden explotar como rocas dimensionables (Figuras 1 y 2), sin olvidar que un sector de esta sierra
forma parte de lo que se conoce como Reserva de la Biosfera
La Sepultura, la cual corresponde a un Área Natural Protegida (Figura 3).
Metodología
La metodología para la elaboración del presente inicia
con recopilación de información realizada principalmente
por diversos investigadores entre los que destacan Sapper,
Acta
de
997
Mullerried, Buitron y Reyeros, instituciones como PEMEX,
INEGI, UNAM, y en especial los trabajos de campo que
sirvieron de base en la elaboración de la cartas geológico
mineras Tuxtla Gutiérrez E15-11 y Huixtla D15-2 en escala
1:250,000 realizadas por personal del Servicio Geológico
Mexicano, siendo en estas donde se encuentra comprendida
la mayor parte de la superficie del presente trabajo; una
vez que se concluyo esta etapa, se continuo con el análisis
de toda la información obtenida, lo que nos permitió tener
un panorama claro sobre la estratigrafía, paleontología y
yacimientos minerales, indispensable para el programa de
trabajos en campo, el cual consistió en visitar las principales
localidades en donde obtener muestras de fósiles, que
bien pueden apoyar a museos locales y/o regionales, que
permitan al turismo tener otra alternativa de recreación; en
lo que respecta a los minerales de oro, plata, plomo, zinc,
se visitaron las principales minas y localidades donde se
encuentran estos y se concluye que requieren de exploración
a mayor detalle para definir el potencial ya que estos pueden
ser explotados con la consecuente generación de empleos y
riqueza para esta región del Estado, y en lo que corresponde
a las rocas dimensionables también se pueden aprovechar y
lograr un beneficio directo a las comunidades en donde se
localizan los principales cuerpos graníticos, que presenten
condiciones favorables de ser explotados.
Figura 1. Carta Geológica de la República Mexicana, SGM.2007
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
998
La riqueza del Paleozoico de Chiapas
Figura 2. Plano geológico carta Tuxtla Gutiérrez (E15-11) y Huixtla (D15-2)
Resultados
Con este estudio de la zona se detectaron los sitos en donde se
encuentran las principales localidades fosilíferas del Paleozoico en Chiapas, que bien se pueden aprovechar de manera
sustentable; en lo que respecta a la Formación Santa Rosa,
del Carbonífero, el sitio más importante se encuentra en las
inmediaciones de los poblados Chicomuselo y Pablo L. Sidar
(Fotografía 1), para las formaciones Grupera (Fotografía 2)
y Paso Hondo (Fotografía 3) existen una gran cantidad de
sitios en donde se pueden colectar fósiles y estos se localizan
en las cercanías de los poblados de Paso Hondo, Frontera
Comalapa, Chicomuselo y Costa Rica entre otros; en lo que
respecta a la presencia de mineralización aurífera esta se
detecto en la Sierra de Chicomuselo en las cercanías del ejido
de Grecia (Fotografía 4) en la sierra de Chicomuselo y los
depósitos considerados como tipo Mississippi Valley (MVT)
se localizaron en la comunidad de Nuevo Morelia.
AIMMGM, XXX Convención Internacional
de
Conclusiones
1. El Paleozoico es una era del tiempo geológico muy
interesante debido principalmente a la abundancia de
fósiles que contiene y en México especialmente en el
estado de Chiapas este ha sido ampliamente estudiado
por diversas instituciones como PEMEX, INEGI y
SGM, así como por investigadores de las Ciencias de la
Tierra, cada uno de estos con fines muy específicos.
2. La riqueza que se puede obtener en las rocas paleozoicas es muy diversa y en especial se puede centrar
en tres rubros que son: Fósiles para museos, minerales
metálicos como oro, plata, plomo y zinc, así como rocas
dimensionables.
3. Si consideramos que Chiapas es uno de los estados del
país que cuenta con gran afluencia de turismo nacional
y extranjero es bueno que se amplíen los museos existentes o se generen nuevos en donde se incluyan toda la
diversidad paleontológica que existe en el Estado.
Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Eduardo Rivera Carranza
999
3.- Localizacióndel
del área
natural
protegida
La Sepultura
FiguraFigura
3.- Localización
área
natural
protegida
La Sepultura
Fotografía 1. Forma exterior y detalle interior de una concreción en donde se puede apreciar una septaria,
colectada en las cercanías de Chicomuselo, Chiapas.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1000
La riqueza del Paleozoico de Chiapas
Fotografía 2.- Detalle en muestra de mano pulida y al microscopio de fósiles de fusulínidos colectados en la comunidad de Costa Rica,
Chiapas.
4. Uno de los propósitos del presente estudio es la de
presentar nuevas opciones de aprovechamiento de los
recursos naturales con los que cuenta nuestro país y que
bien pudieran apoyar a las comunidades en donde se
encuentran.
Fotografía 3.- Detalle en muestra de mano de artejos de crinoides,
colectada en la comunidad de Pablo L. Sidar, Chiapas.
Agradecimientos
Agradezco a las autoridades del Servicio Geológico Mexicano por la oportunidad que me han dado a lo largo de 30
años de colaborar en los diversos programas de trabajo que
tiene establecido esta institución y en especial a los ingenieros Heriberto Martínez Amador, Acel Jiménez Hernández,
Onésimo Motolinia García, Francisco Meneses Garibay y
Pablo Ibarra Mora, por el apoyo que siempre me brindaron
durante la supervisión llevada a cabo en las cartas Tuxtla
Gutiérrez, Huixtla, Rizo de Oro y San Luis, ya que sin este
no hubiera sido posible la realización de este trabajo.
Referencias Bibliográficas
Fotografía 4.- Detalle al microscopio de oro nativo en cuarzo blanco,
muestra colectada en el ejido de Grecia, Chicomuselo, Chiapas.
AIMMGM, XXX Convención Internacional
de
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Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
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Acta
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SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1002
Maduración térmica en rocas generadoras: Implicación del modelado 1D
en la evaluación del anticlinal pirineo
Maduración térmica en rocas generadoras: Implicación del modelado 1D
en la evaluación del anticlinal pirineo, Cuenca de Sabinas,
NE de México
Javier Alejandro Rivera Rodríguez *, Luis Fernando Camacho Ortegón,
José Alberto Batista Rodriguez,
1
Escuela Superior de Ingeniería, Universidad Autónoma de Coahuila,
Blvd. Adolfo López Mateos S/N, 26800 Nueva Rosita Coahuila.
*E-mail: [email protected]
Resumen
Entre el Jurásico Tardío y el Cretácico, la Cuenca de Sabinas en el Noreste de México,
fue un importante depósito de sedimentos, formados principalmente por rocas siliclasticas
carbonatadas, ricos en materia orgánica de origen marino y continental. Esta cuenca es
actualmente un importante productor de gas seco en la región, donde las rocas generadoras
muestran una transformación térmica avanzada (min. 0.59 max. 0.64 %Ro), producto de un
sepultamiento profundo. Con el fin de comprender mejor, los momentos de generación y
la tasa de la transformación de la materia orgánica, específicamente del bloque geográfico
“Pirineo”, este trabajo se desarrolló con el objetivo principal de definir el grado de maduración
térmica de la materia orgánica de las rocas generadoras en la columna sedimentaria del
anticlinal Pirineo en la Cuenca de Sabinas Noreste de México. Información que fue utilizada
para un correcto modelado geoquímico en 1D, donde se logró inferir la edad mínima de
la entrada de las ventanas del aceite (121.60 Ma) y gas (121.20 Ma) en este anticlinal.
Para calibrar los modelos se utilizaron los valores del %Ro y datos bibliográficos de HF,
SWIFT, Heat Botom y paleobatimetrias, así como datos de topes de formación de los pozos
perforados en el anticlinal Pirineo.
Las técnicas geoquímicas y de petrografía arrojaron resultados que permitieron
definir mejor las etapas de generación de hidrocarburos y la cronología de la carga de
los almacenes. Los modelos geoquímicos fueron determinantes para ubicar estas etapas,
mostrando que no existen posibilidades de encontrar aceite en la cuenca, solamente gas seco
producto de una madurez avanzada de la roca generadora.
Abstract
Between the late Jurassic and Cretaceous, the Sabinas basin in the northeast of Mexico, was
a major deposit of sediments, mainly formed by carbonated siliclasticas rocks, rich in organic
matter of marine and continental origin (predominantly). This basin is now a major producer of
dry gas in the region, where source rocks are an advanced thermal processing (min. 0.59 max
0.64 %Rr), product of a deep burial. In order to better understand, moments of generation, and
transformation rate of the organic matter, specifically geographic block “Pirineo”, this work was
developed with the aim of defining the degree of thermal maturation of organic matter of the
source rocks in the sedimentary column of the Pirineo Anticline in the Sabinas basin in northeast
of Mexico. Information that was used for a correct geochemical modeling in 1D, where was
achievement to infer the minimum age for the entry of the Windows of the oil (121.60 Ma) and
gas (121.20 Ma) in this Anticline. The values of the % Rr and bibliographic HF, SWIFT, Heat
Botom and paleobatimetrias, as well as data from stops formation of wells drilled in the Pirineo
Anticline were used to calibrate the models.
Techniques of petrography and geochemical yielded results that allowed better define
the stages of hydrocarbon generation and the chronology of the stores charge. Geochemical
models were decisive to locate these stages, showing that chances of finding oil in the basin, only
dry gas product of advanced maturity of the source rock there are no.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Javier Alejandro Rivera Rodríguez, Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodriguez,
Introducción
La Cuenca de Sabinas posee un área de 37 000 km², está
situada en el noreste de México, en la parte central del Estado
de Coahuila y occidental de Nuevo León (Figura 1). Es el
principal generador de gas seco en el norte de Coahuila, en
las formaciones, La Casita, La Peña y Eagle Ford, depositándose tanto en la Cuenca de Sabinas, como en la Cuenca de
Burgos. Estas rocas madres están transformadas totalmente
(Eguiluz, 2001). Debido a que alcanzo profundidades importantes, presentando una transformación térmica acompañada
de la transformación del aceite en gas que se observa fácilmente mediante la petrografía de macerales y bitumes.
Para el anticlinal Pirineo no existen datos de estudios
de las formaciones, solo de las formaciones en los campos
petroleros Merced, Cacanapo, Baluarte y Florida, por lo que
este trabajo se desarrolló con el objetivo principal de definir
el grado de maduración térmica de la materia orgánica de
las rocas generadoras del anticlinal Pirineo en la Cuenca
de Sabinas Noreste de México, y de esta manera motivar el
desarrollo de trabajos de valor agregado que permitan definir
correctamente las etapas de generación de hidrocarburos en la
zona, logrando aportar conocimiento que enriquece las bases
de datos de la zona de estudio, Infiriendo con apoyo de herra-
1003
mientas digitales los eventos geológicos que permitieron
la generación de hidrocarburos así como los potenciales
actuales de las rocas madres y su porosidad.
Metodología
Litopreparación
La Litopreparación es la preparación de muestras de rocas, de
secciones pulidas con resina, para las muestras de esquirlas,
realizada de acuerdo con las norma ISO 7404-2, utilizando
resina Epóxica con endurecedor. El pulido se hizo con agua
en pulidor de rodaje utilizando lijas de carburo de silicio, y el
pulido final con alúmina y paño de nylon. La preparación de
las muestras se hizo en el laboratorio de litopreparacion de la
ESI, utilizando un equipo de metalografía para litopreparación de muestras petrográficas.
Análisis petrográficos.
La petrografía orgánica es el estudio y descripción de la
fracción orgánica de las rocas. El análisis petrográfico es
realizado utilizando la microscopia óptica (Combaz, 1980,
ISO7404-3 e ISO7404-5) que nos permite la visualización
de microestructuras, la descripción de la morfología de
compuestos orgánicos, la determinación de la naturaleza
Figura 1.Localización del área (Modificada de Eguiluz, 2007)
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1004
Maduración térmica en rocas generadoras: Implicación del modelado 1D
física y química de la materia orgánica, y la determinación
del tipo de materia orgánica.
En la materia orgánica existen diferentes entidades
orgánicas, microscópicamente reconocibles estos son
llamados macérales, pudiendo ser identificados al observar
su morfología y coloración al efecto de la florescencia.
Estos son considerados como los fragmentos de plantas y de
microorganismos deshidrogenados por el efecto de la génesis
en las rocas sedimentarias donde numerosos estudios identifican, describen y clasifican los macérales en grupos, por
su origen y estado de transformación térmica. (Stach et al.,
1982; Diessel, 1992; ICCP, 1998).
Los análisis petrográficos se realizaron en el laboratorio
de microscopía ubicado en la ESI-UADEC, Nva. Rosita,
Coahuila, con un microscopio Leica DMRX.
Modelado geoquímico 1D
El modelado 1D, fue aplicado para reconstruir la evolución
térmica de la materia orgánica, así como las condiciones
de presión y temperatura, en la evolución de generación
de hidrocarburos (IES, 1995). La correcta calibración del
modelo nos permite inferir sobre los eventos y cantidades de
roca erosionada en cada pozo.
Para construir este modelado, se deben contar con una
base mínima de datos de entrada, que son; la estratigrafía;
sistema petrolero; temperatura de fondo (BHT); el poder
reflector de la vitrinita (%Ro), historia del flujo de calor
(HF), la historia de la temperatura de superficie, paleobatimetría; cinética de la materia orgánica, el TOC° e IH°.
Resultados
Petrografía Orgánica
Durante la caracterización petrográfica fueron analizadas
muestras encapsuladas en briquetas de resina no epóxica y
secciones pulidas con acabado metalográfico de los pozos:
Pmx-2, Pmx-3, Pmx-7 y Pmx-10 teniendo como objetivo;
identificar grupos macerales o bitumes, definiendo con esto
el tipo de materia orgánica dispersa presente en las rocas,
así como el lograr realizar mediciones de la reflectancia de
vitrinta (%Ro) o bitumes (%RB), infiriendo así el grado de
maduración térmica de la materia orgánica.
Para cuantificar el contenido de materia orgánica se realizó
un análisis maceral, un barrido total de las briquetas con
el cual se obtuvieron los primeros indicios de ausencia de
materia orgánica.
La mayor parte de la materia orgánica observada
mostró características que generalmente son consideradas
como propiedades de las vitrinitas, pero la morfología y
coloración que presentó dio como resultado dudas para establecerla dentro de cualquier grupo maceral primario.
en la evaluación del anticlinal pirineo
Además de la identificación de la materia orgánica (macerales), se obtuvieron microfotografías de todas las partículas
de materia orgánica presentes en la muestra (las microfotografías se tomaron en puntos específicos; solo donde se
presentaban dichas partículas).
Para la determinación del poder reflector de la materia
orgánica observada, se obtuvieron mediciones de lecturas de
%Ro poco comunes a las que presentan las vitrinitas. Debido
a este inconveniente y aunado a las incertidumbres obtenidas
durante identificación maceral, se realizaron observaciones
repetitivas, así como mediciones de %Ro de las partículas
de una forma más detallada, determinando de esta manera,
que se trataba de un grupo secundario de sólidos de aceite
llamado migrabitumen, los cuales Jacob (1989) los define
y clasifica de la siguiente manera (Tabla 1): Los bitúmenes
son sólidos del petróleo (“migrabitumen”), y se producen
con relativa frecuencia dispersos en las rocas carbonatadas,
es decir, en rocas generadoras así como en reservorios.
Contrariamente para la mayoría de macérales primarios de
los carbones, los migrabitúmens son macérales secundarios
y son amorfos, donde su forma se adapta a la forma de las
cavidades que ocupan.
Las mediciones obtenidas a partir de las partículas de
materia orgánica encontradas (migrabitumens) fueron extrapoladas a reflexión de vitrinitas mediante la ecuación que
Jacob (1989) propone.
De acuerdo a los resultados de las mediciones de %Ro,
se ubicó el %Ro mínimo y máximo en un gráfico de ventanas
de aceite y gas (Figura 2), el cual relaciona las etapas de generación de hidrocarburos con los valores del %Ro, además de
otros factores como la profundidad y temperatura, encontrándose en la etapa de catagénesis.
Modelado geoquímico 1D
El modelado geoquímico 1D, Petromod, fue aplicado para
4 pozos petroleros con el fin de comprender mejor los
momentos de generación de los hidrocarburos y transformación de la materia orgánica, específicamente del bloque
geográfico “Pirineo”.
Historia de la generación de HC
El modelado permitió inferir en la historia de los eventos
de generación de hidrocarburos para las rocas generadoras
estudiadas. Esta información apoya el proyecto de desarrollo de los campos exploratorios, ya que permite aportar
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Javier Alejandro Rivera Rodríguez, Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodriguez,
1005
Tabla 1. Clasificación y propiedades del migrabitumen. Jacob (1989).
1870 metros, con una velocidad de sepultamiento de 35.58
m/Ma. Y a la ventana del gas hace 50.07 Ma, a una profundidad de 1909 m. con una velocidad de sepultamiento 38.12
m/Ma.
Figura 4.- Diagrama de sepultamiento del Pozo Pmx-3. Actualmente genera
hidrocarburos en la formación La Peña. Esta ya se encuentra madura.
El resultado del modelo (Figura 5) para el Pozo Pmx-7.
Muestra que debido a la transformación avanzada de la
vitrinita, la formación La peña (Roca generadora) entro a
la ventana del aceite hace 72 Ma, a una profundidad 1663
m, a una velocidad de sepultamiento 23.09 m/Ma., después
entrando a la ventana del gas hace 67 Ma, a una profundidad
de 1765 m. a una velocidad de sepultamiento 26.34 m/Ma.
Figura 2. Ubicación de valores de %Ro máximos y
mínimos para las rocas generadoras, de los pozos
analizados en relación con la evolución de la generación
de hidrocarburos, temperatura y profundidad máxima.
Modificado de Tissot y Welte (1978).
datos a la cadena de valor del proceso exploratorio. Para el
pozo Pmx-2, los resultados del modelo geoquímico (Figura
3) muestran que las rocas generadoras (Eagle Ford y La
Peña), no han entrado a la ventana del aceite esto ya que no
han estado sometidas a un sepultamiento que permitiera el
calentamiento y transformación de la materia orgánica en
hidrocarburo. Los datos de %Ro midieron valores bajos de
reflectancia, razón que apoya el resultado del modelo.
Para el pozo Pmx-3, el modelo (Figura 4) muestra que
de las rocas generadoras, solo la formación La Peña entro en
la ventana del aceite hace 52.25 Ma, a una profundidad de
Acta
de
Para el pozo Pmx-10 los resultados del modelo (Figura
6) muestran el funcionamiento de la diagénesis de la materia
orgánica de las rocas generadoras (La Casita), se observa
claramente en que momento entraron en la ventana de generación de hidrocarburos. La Formación La Casita comenzó
generar aceite hace 121.60 Ma, a una profundidad 2060 m., a
una velocidad de sepultamiento de 16.94 m/Ma., y gas hace
121.20 Ma, a una profundidad de 2176 m. a una velocidad de
sepultamiento de 17.95 m/Ma.
Tasa de transformación de la materia orgánica (TR)
La tasa de transformación de la materia orgánica en la zona
de estudio, muestra que se encuentra totalmente transfor-
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1006
Maduración térmica en rocas generadoras: Implicación del modelado 1D
en la evaluación del anticlinal pirineo
Figura 3. Diagrama de sepultamiento del Pozo Pmx-2. Actualmente no genera hidrocarburos en las formaciones EagleFord y La Peña, estas se mantienen inmaduras.
Figura 4. Diagrama de sepultamiento del Pozo Pmx-3. Actualmente genera hidrocarburos en la formación
La Peña. Esta ya se encuentra madura.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Javier Alejandro Rivera Rodríguez, Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodriguez,
1007
Figura 5. Diagrama de sepultamiento del Pozo Pmx-7. Actualmente genera hidrocarburos en la formación La Peña,
esta ya se encuentra madura.
Figura 6. Diagrama de sepultamiento del Pozo Pmx-10. Actualmente genera hidrocarburos en la formación La Casita,
esta ya se encuentra madura.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1008
Maduración térmica en rocas generadoras: Implicación del modelado 1D
mada para la roca La Casita, donde se sabe que solamente
entrega gas seco en la producción. La roca La Peña tiene
apenas el 6% de su materia orgánica transformada, al igual
que la Formación Eagle-Ford con 1% (Figura 7), por lo
que se infiere que no es posible encontrar grandes cantidades de hidrocarburos generados por ellas mismas, por el
contrario es posible inferir que una parte del gas almacenado
en estas formaciones inmaduras, pudo generase y migrar de
la principal roca generadora La Casita hacia estos sistemas
petroleros jóvenes.
Conclusiones
• De acuerdo a los resultados obtenidos por este trabajo,
la maduración térmica indica que solamente la Formación La Casita se encuentran en una transformación
avanzada, para las Formaciones La Peña e Eagle Ford
estas están aun inmaduras en este campo.
en la evaluación del anticlinal pirineo
•
El modelado geoquímico 1D fue de gran utilidad para
inferir los momentos de generación de hidrocarburos,
donde La Casita entro a la ventana del aceite en el
Cretácico medio y la del gas la alcanzo rápidamente
a menos de 1 Ma, gracias a la velocidad de sepultamiento. Por otro lado la Formación La Peña entro a la
ventana del aceite en el Cretácico Superior y la del Gas
Seco en el Paleógeno Inferior. La roca Eagle Ford aun
se encuentra inmadura.
• Es importante señalar que en los pozos del anticlinal Pirineos, los datos de %Ro son contundentes y nos indican
que no encontraremos aceite en la cuenca, ya que la
evolución de la materia orgánica en la principal roca La
Casita alcanzo el 100% en el Paleógeno medio.
• El levantamiento de la cuenca durante la orogenia Laramide, ocasiono que se detuviera el sepultamiento de
la cuenta y en consecuencia inicio el enfriamiento de la
Figura 7. Resultados del modelo 1D. Graficas que muestran la evolución de la materia orgánica en las tres
principales rocas generadoras de la Cuenca de Sabinas. La evolución se calculo utilizando datos de estudios
petrográficos de pozos del campo Pirineos.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Javier Alejandro Rivera Rodríguez, Luis Fernando Camacho Ortegón, José Alberto Batista Rodriguez,
misma. A causa de este evento geológico se suspendió
la transformación térmica de la materia orgánica de
las rocas generadoras La Peña e Eagle Ford, evitando
generar hidrocarburos de manera importante.
• La erosión de la cuenca se calibró usando los HF propuestos,
calculando que esta fue de entre 700 y 750 m., de erosión en
el área de estudio
Recomendaciones
• Los datos de pozos y modelos 1D permiten generar
modelos en 2D, para alinear las calibraciones térmicas
con una seudo sección construida a partir de estos.
El modelado podría definir zonas de acumulación de
hidrocarburos y sería posible compararla con los yacimientos reportados en pruebas PVT. Se recomienda
aplicar estos datos en futuras investigaciones geoquímicas del campo Pirineo.
• Es necesario buscar una base de datos más robusta
de presiones, porosidades, gastos y demás datos que
pudieran permitir una calibración triple del modelo 1D,
para considerar el modelo más estable en la construcción de uno 2D.
• Se requiere contar con muestras de la Formación La
Casita para buscar macerales y medir %Ro. No se conto
con muestras tan profundas.
1009
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Tissot, B.P., y Welte D.H. (1978): Petroleum Formation and Ocurrence: A
new Approach to Oil and Gas Exploration. Ed. Spring-Verlag Berlin
Heidelberg, ISBN 3-540-08698-6 / 0-387-08698-6. 243 p.
Agradecimientos
Los autores agradecen a Petróleos Mexicanos (PEP-PEMEX)
Especialmente al Ing. J. Antonio Escalera Alcocer, y a la
empresa Monclova Pirineos Gas S.A. de C.V., (MPG), por
haber proporcionado las muestras de este estudio, así como al
PIFI (Programa de Fortalecimiento Institucional) de la SEP,
por el apoyo económico para la realización de este proyecto.
Por último a la ESI-UAdeC por las facilidades prestadas para
las investigaciones en su laboratorios.
Acta
de
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1010
Transversalidad en el Desarrollo Minero: Perspectiva
del
Estado de Oaxaca
Transversalidad en el desarrollo minero:
Perspectiva del estado de Oaxaca
Jesús Salvador Torales Iniesta1* y Zulma Janet Hernández Paxtian2
Profesor Investigador de la Universidad de la Cañada. Cuerpo Académico UNCA-IADEX. Red de Investigadores de la
Región Centro, Sur, Sureste en Innovación, Competitividad y Desarrollo Comunitario Sustentable (RICSS).
1
Profesora Investigadora de la Universidad de la Cañada. Cuerpo Académico UNCA-IADEX.
*Email: [email protected]
1
Resumen
El presente trabajo se ubica en la línea de acción de la estrategia 4.8.1 del Plan Nacional de
Desarrollo 2012-2018 en el que se establece “Articular, bajo una óptica transversal, sectorial
y/o regional, el diseño, ejecución y seguimiento de proyectos orientados a fortalecer la
competitividad del país, por parte de los tres órdenes de gobierno, iniciativa privada y
otros sectores de la sociedad”; así como en estudios del Instituto Tecnológico Autónomo
de México que señalan que “la estructura productiva del sector minero se caracteriza por
un alto grado de concentración”; y que “la mediana y pequeña minería y la minería social
son un importante factor de desarrollo regional en nuestro país”; lo cual, es un elemento
axiomático indiscutible.
Acorde a lo anterior, el objetivo del trabajo es proporcionar inferencias e
hipótesis respecto al estado actual de la transversalidad y de sus causas y efectos que son
necesarios conocer y atender en el sector minero, tanto a nivel nacional como a nivel estatal
y municipal, en éste caso, del estado de Oaxaca, a fin de orientar políticas transversales
públicas y privadas para que a partir del aprovechamiento de los recursos minerales se
impulsen mejoras en el nivel de vida de la población. Para ello se realizó investigación
descriptiva-explicativa, con base a información documental interrelacionada entre sí para
identificar los aspectos que muestran ausencia o presencia de transversalidad. Se procuró
que la información relacionada tuviera elementos subyacentes que explicaran los alcances
de las cifras registradas y las políticas implementadas. En las conclusiones se sostiene que
las actividades secundarias se desarrollan con escasa transversalidad entre los sectores
que la conforman (como el sector minero) y con las actividades primarias y terciarias, tanto
a nivel nacional como a nivel estatal, como es el caso del estado de Oaxaca; lo cual provoca
ineficiencias en los sistemas productivos que inciden en la perseverancia de la pobreza de
la población.
Abstract
This work can be found in the line of action of strategy 4.8.1 of the National Development
Plan 2012-2018 which establishes: “Articulate, under an optical cross-sectoral and / or regional
level, the design, implementation and monitoring of projects to strengthen the country’s
competitiveness, by three orders of government, private and other sectors of society”. As well,
studies of the Autonomous Technological Institute of Mexico indicate that “the productive structure
of the mining sector is characterized by a high degree of concentration,” and that “small and
medium mining and social mining are important factors of regional development in our country”;
which is an undisputed self-evident element.
According to the above, the aim of this work is to provide inferences and assumptions
regarding the current status of transversality and its causes and effects that are necessary to
understand and heed in the mining sector, both nationally and at the state and municipal levels.
In this case, in the state of Oaxaca, to find policies to guide public and private transversals in
order to have an effective utilization of mineral resources to foster improvements in the standard
of living of the population. This research was descriptive-explanatory, based on documentary
information interrelated with each other to identify the aspects that show the absence or presence
of transversality. The related information has underlying factors that explain the scope of the
recorded figures and policies implemented. In the conclusion it is argued that secondary activities
(where the mining sector is located) are developed with little tranversality across sectors that it
comprises (such as mining) and the primary and tertiary activities, both at a national and state
level, as in the case of the state of Oaxaca, which causes inefficiencies in its productive systems
that influence the persistence of poverty of the population.
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Salvador Torales Iniesta y Zulma Janet Hernández Paxtian
Introducción
La transversalidad es entendida como los alcances y
efectos integradores directos e indirectos de un fenómeno o
acción en el entorno que le rodea; que a su vez, es sujeto de
otros fenómenos y acciones integradores externos al mismo.
A partir de esta propiedad, los fenómenos, voluntariamente
inducidos o no, pueden afectar positiva o negativamente en
diversa intensidad al entorno.
En el caso del sector minero, la transversalidad consiste
en el efecto que sus actividades productivas propician en las
demás actividades secundarias; así como en las actividades
primarias y terciarias de la economía y por tanto en la población.
El motivo del presente trabajo está sustentado en el
estudio titulado “El sector minero en México” elaborado
por el ITAM (Instituto Tecnológico Autónomo de México,
2004). Dicho estudio establece que la estructura productiva del sector minero se caracteriza por un alto grado de
concentración; y además señala que la mediana y pequeña
minería y la minería social son un importante factor de desarrollo regional en nuestro país. De igual forma, el presente
trabajo se enmarca en el Plan Nacional de Desarrollo 2013
-2018 (Eje VI.4, objetivo 6.8, estrategia 4.8.1), respecto a
“Reactivar una política de fomento económico enfocada en
incrementar la productividad de los sectores dinámicos y
tradicionales de la economía mexicana, de manera regional
y sectorialmente equilibrada” y, específicamente, a la línea
de acción “Articular, bajo una óptica transversal, sectorial
y/o regional, el diseño, ejecución y seguimiento de proyectos
orientados a fortalecer la competitividad del país, por parte
de los tres órdenes de gobierno, iniciativa privada y otros
sectores de la sociedad”. (Gobierno de la República, 2013).
Lo anterior, refuerza la necesidad de identificar los
fenómenos económicos involucrados que transversalmente
inciden para que el desarrollo del sector minero se democratice e impulse el desarrollo rural; y reduzca el alto grado de
concentración que el propio ITAM refiere.
De esta forma, el objetivo del trabajo es proporcionar
inferencias e hipótesis explicativas respecto al estado actual
de la transversalidad y de sus causas y efectos que son necesarios conocer y atender en el sector minero, tanto a nivel
nacional como a nivel estatal, en éste caso, del estado de
Oaxaca; a fin de orientar políticas transversales públicas
y privadas para que a partir del aprovechamiento de los
recursos minerales impulsen mejoras en el nivel de vida
de la población.
Metodología
A fin de lograr los objetivos planteados se realizó investigación descriptiva-explicativa, con base a información
documental interrelacionada entre sí para identificar
Acta
de
1011
los aspectos que muestren que la transversalidad. Con
la finalidad de incrementar la validación de los elementos
analizados, éstos consistieron en documentos oficiales,
legales y actuales, así como información colateral relacionada al tema para fortalecer las conclusiones. Se procuró que
la información relacionada tuviera elementos subyacentes
que explicaran los alcances de las cifras registradas y las
políticas implementadas.
Resultados
Generalidades del sector minero
La importancia de los recursos minerales de México, medida
por su participación del Producto Interno Bruto (PIB) minero
respecto al PIB nacional, ha sido del orden del 6.11% en el
2003, a 4.48% en el 2012, (ver figura 1); coincidiendo en
el nivel más alto y más bajo del periodo respectivamente.
No obstante a esta reducción, en términos de valor de
la producción, en los últimos tres años el sector minero
muestra extremos de crecimiento del orden de 300
millones de pesos en 2010 a 8.3 miles de millones de pesos
para el 2012.
En el año 2003 la industria minera se ubicó en el sexto
lugar en aportación porcentual al PIB nacional con 5.9%; para
el 2011 con 4.7% pasó al séptimo lugar, al ser desplazado
por el sector financiero y de seguros que tuvo importante
crecimiento en la aportación del PIB, al pasar de 2.6% al 5.4%
de 2003 al 2011. Por su parte, en el mismo periodo la industria manufacturera paso de 17.8% a 17.5%; y la industria
de la construcción de 6.2% a 6.3%. (Instituto Nacional de
Estadística y Geografía, 2003-2011).
Lo anterior sugiere que si bien el sector minero
mostró una reducción en la participación del PIB nacional,
prácticamente no influyó en la producción en los sectores
manufacturero y de la construcción, aliados naturales en
las cadenas productivas. La explicación de esto conduce
a dos líneas: la primera es que el sector minero nacional
se concentra principalmente en la extracción de minerales
preciosos (oro y plata) cuyo valor en el mercado representa
la mayor aportación al PIB del sector, y; la segunda, que
estos elementos se caracterizan por ser de utilidad industrial
reducida, a diferencia de los minerales no metálicos.
El estado actual del sector minero puede describirse
tal como se presenta en el Plan Nacional de Desarrollo
2013 – 2018.
La minería es uno de los sectores más dinámicos
de la economía mexicana, esto se refleja en que la inversión en
el sector registró un máximo histórico de 25,245 millones
de dólares durante el periodo 2007-2012. Se alcanzó en 2012
el más alto valor de producción minero-metalúrgica
registrado, con 21,318 millones de dólares.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1012
Transversalidad en el Desarrollo Minero: Perspectiva
del
Estado de Oaxaca
Figura 1. Participación del PIB minero respecto al PIB de México a precios de 2003. Fuente: Elaboración propia con base a
información del: (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2013)
México es el primer lugar como país productor de plata
en el mundo, el quinto lugar en plomo, el séptimo en zinc y el
décimo en oro y cobre.
En 2012, se generaron más de 328,000 puestos
de trabajo formales de manera directa en el sector minero.
Adicionalmente, se estima que se crearon 1.6 millones
de empleos de manera indirecta. La industria minera es la
cuarta fuente generadora de ingresos al país, por encima
del turismo y por debajo de las exportaciones automotrices,
la industria eléctrica y electrónica y el petróleo. Entre los principales retos del sector destacan el mantener el dinamismo
y la competitividad del mismo en un ambiente de volatilidad en los precios internacionales; beneficiar y respetar los
derechos de las comunidades o municipios donde se encuentran
las minas, así como aumentar los niveles de seguridad en
éstas. (Gobierno de la República, 2013).
De aquí se puede desprender una primera hipótesis
en el sentido de que un impulso a la producción de metales
industriales y no metálicos, orientado a las necesidades de la
industria nacional, impulsaría la producción de los sectores
manufactureros y de la construcción; lo cual a simple vista
parecería sencillo, pero no lo es si se considera el entorno
en que se desenvuelve la actividad minera y manufacturera a
nivel del estado de Oaxaca.
Transversalidad de la actividad económica nacional y
del estado de Oaxaca respecto a la producción minera
El papel del sector minero, al igual que del sector secundario
en su conjunto en cualquier economía, es fundamental en el
sentido de proveer de materias primas, productos intermedios y productos finales, tanto a las actividades primarias
como a las terciarias; de tal forma que puede inferirse que
la fortaleza de la producción minera es coadyuvante del
desarrollo sustentable.
A partir de la premisa anterior, es de gran significado
tomar como referente el Producto Interno Bruto (PIB), a fin
de tener elementos valorativos sobre la eficiencia, eficacia
y efectividad de las políticas públicas impulsoras de la
producción. La tabla1 y la figura 2 dan cuenta de los promedios de crecimiento del PIB nacional y de las actividades
primarias, secundarias y terciarias en un horizonte de tiempo
del 2003 al 2011 a nivel nacional, del estado de Oaxaca y
de estados seleccionados (Guerrero y Chiapas) con base a las
afinidades geográficas del desarrollo y a magnitudes
alcanzadas por los indicadores para el análisis comparativo (entidades federativas con el valor máximo, mínimo
y mediana en los promedios del periodo).
Como se observa en la figura 2, del 2003 al 2011
a nivel nacional el promedio de crecimiento de las actividades primarias, alcanzó 1.36, el cual es inferior al de las
actividades secundarias y éste a su vez de las actividades
terciarias; las diferencias entre uno y otro es de 46.3% y 60.8%
respectivamente.
Para el estado de Oaxaca, la diferencia del promedio
de crecimiento de las actividades primarias, es 125% mayor
al alcanzado a nivel nacional; es decir, el crecimiento
de la producción agropecuaria, forestal y pesquera fue más
del doble del promedio nacional, lo cual nos habla de una
vocación productiva estatal hacia en este sector. No obstante
el crecimiento obtenido (séptimo lugar nacional), resulta
contrastante que la producción alimentaria no significó, como
pudiera esperarse, mejoras en el bienestar de la población,
ya que el grado de rezago social “muy alto” se agravó del
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Salvador Torales Iniesta y Zulma Janet Hernández Paxtian
1013
Tabla 1. Crecimiento del Producto Interno Bruto y posición estados seleccionados
Notas: posición 1 = valor máximo; posición 32 = valor mínimo; posición 16 = valor de la mediana
Las cifras entre paréntesis corresponden a la posición a nivel nacional.
Fuente: Elaborada por el autor con información del INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2013)
2005 al 2010, al pasar del tercer sitio al segundo de entre las
entidades federativas de mayor rezago (el estado de Guerrero
pasó del segundo al primer sitio; y Chiapas mejoró al pasar
del primero al tercer sitio). (Consejo Nacional de Evaluación
de la Política de Desarrollo Social, 2010).
Nota de la figura 2 respecto a los valores de los indicadores y posiciones alcanzadas por las 32 entidades federativas
de México en el PIB total y de las actividades económicas
primarias, secundarias y terciarias.
-Posición 1 (máxima): Tabasco del total, Nayarit en
primarias, Zacatecas en secundarias, y, Querétaro en terciarias.
-Posición 32 (mínima): Campeche del total, Tlaxcala
en primarias, Campeche en secundarias, Guerrero en terciarias.
-Posición 16 mediana: Hidalgo del total, Nuevo León
en primaria, Hidalgo en secundarias, Distrito Federal en
terciarias.
Fuente: Elaborada por el autor con información del
INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2013)
En cuanto al crecimiento de las actividades secundarias, al cual pertenece la industria minera, del 2003 al 2011 el
promedio de crecimiento a nivel nacional fue de 1.99. Oaxaca
alcanzó un promedio de 0.78, ocupando el lugar 23 de las
32 entidades federativas de México. Por su parte, Guerrero
Acta
de
ocupó la posición 22 con un promedio de 1.11; y Chiapas
el lugar 28 con 0.08 de promedio de crecimiento del PIB de
las actividades secundarias. A manera de referencia el mejor
promedio lo obtuvo Zacatecas con 8.82; Campeche obtuvo el
último lugar con -4.91; y la posición mediana correspondió
a Hidalgo con 2.37.
Debe considerarse que el estado de Oaxaca, tiene
actividad industrial importante, pero muy concentrada en
algunas empresas grandes como: Cementos Cruz Azul
en Lagunas municipio El Barrio la Soledad; la refinería de
Pemex Refinación Antonio Dovalí Jaime, en Salina Cruz;
la Cervecera del Trópico en Tuxtepec; e ingenios azucareros que impulsan el desarrollo en las regiones en las que
se localizan; e inciden significativamente en la magnitud del
promedio del PIB.
En las actividades terciarias el promedio de crecimiento del PIB nacional fue del 3.2%, que representa 0.73
puntos por arriba del promedio nacional; 2.35 veces lo alcanzado por las actividades primarias y 1.6 veces respecto a
las secundarias. En el sector terciario destacan los servicios
financieros y de seguros; el comercio y el transporte.
Estas cifras muestran, no es novedad, que la economía
mexicana es de “terciaría” ya que predominan las actividades
terciarias; lo cual implica debilidades nacionales productivas
de bienes primarios y secundarios; que a su vez explican
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
1014
Transversalidad en el Desarrollo Minero: Perspectiva
del
Estado de Oaxaca
Figura 2. Indicadores de México y estados seleccionados Promedio de crecimiento del PIB del 2003 al 2011
fenómenos sociales como la migración a zonas urbanas de
alto consumo, abandono de tierras de cultivo; falta de competitividad para la inversión minera, (sobre todo de minerales
no metálicos) y estancamiento tecnológico, entre otros.
En éste caso la hipótesis propuesta que mejoraría la
participación de las actividades primarias y secundarias en
la economía, es que el diseño y aplicación de políticas
públicas orientadas transversalmente a las actividades
primarias, secundarias y terciarias, teniendo como ejes:
la producción alimentaria, la producción de materia prima
de origen mineral, la producción manufacturera, el incremento en la infraestructura física (construcción) y el
crecimiento de la capacidad consumidora de la población
nacional (mejora en los salarios), impulsaría el bienestar
de la población.
Contexto internacional
A nivel mundial, la producción de la industria minera mexicana tiene un gran prestigio. Ocupa el primer lugar en la
producción de plata, el segundo en la producción de fluorita y
tercero en la producción de bismuto, celestita y wollastonita;
También tiene destacada participación ocupando del quinto
al décimo lugar en la producción de cadmio, plomo, diatomita, molibdeno, zinc, yeso, barita, manganeso, grafito, oro,
sal y cobre.
El saldo en la balanza comercial minero metalúrgica 2012 es positivo con un valor de 12,729.5 millones
de dólares, de los cuales 12,194.6 correspondieron a los
metales preciosos (oro, plata, platino y paladio), 1,796.8 a
los metales industriales (cobre, plomo, fierro, zinc, aluminio,
molibdeno, magnesio, estaño, mercurio, titanio y otros), y
con saldo deficitario los minerales no metálicos (fluorita,
cemento, sal, abrasivos naturales, rocas dimensionables,
azufre, grafito, carbón, piedras preciosas, agregados pétreo,
arena y grava y otros) con –1,261.8 millones de dólares.
(Secretaría de Economía, 2013).
Con base a la misma fuente de información, la balanza
comercial de los minerales no metálicos ha tenido, al menos
del 2008 a 2012 un saldo deficitario promedio de 1,330.3
millones de dólares, con una tendencia creciente en todo el
periodo.
A partir de comparar las cifras que proporciona la
Secretaría de Economía de México (misma fuente anterior),
se puede apreciar que el valor de la producción más importaciones de los minerales no metálicos difiere con el valor de
la oferta total en 217.4 millones de dólares. Si bien la cifra
puede tener variaciones por aproximaciones en el cálculo
y/o por variación en el tipo de cambio; aún así se puede
presumir que no existe congruencia en la estadística oficial
debido a que los minerales no metálicos contemplados en la
estadística del valor de la producción difieren de los considerados en las estadísticas del valor de las exportaciones;
por ejemplo, en ésta última se consideran el cemento (que
es un producto manufacturado), y los abrasivos naturales
en los que está incluido el sílice, que aparece en el caso de
la importación. En éste sentido al menos debe aclararse que
la estadística corresponde a lo que puede denominarse datos
la minería ampliada.
Este tipo de deformaciones estadísticas, implica incurrir
en falsos diagnósticos que afectan a la planeación y la transversalidad, más aún cuando son de tipo estratégica. También
la repercusión es mayor cuando se trata de los minerales
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Salvador Torales Iniesta y Zulma Janet Hernández Paxtian
no metálicos, los cuales, de acuerdo a las cifras oficiales, es el
único grupo que presenta déficit en la balanza comercial, aun
considerando la producción de productos manufacturados,
lo cual indica que existe un déficit de mayor magnitud.
Aunado a lo anterior, y partiendo de que además existe
un déficit (histórico) en la balanza comercial de los minerales
no metálicos, se hace notoria la necesidad de que los planes
y programas del sector minero tengan especial atención en
incrementar la producción nacional de éstos recursos para
impactar transversalmente en la producción de innumerables
productos manufacturados y la capacidad de atracción de
nuevas inversiones a este sector; que regularmente requiere
menor asignación de recursos monetarios a exploración,
explotación beneficio y comercialización que los minerales
metálicos.
Partiendo de que existe un déficit (histórico) en la
balanza comercial de los minerales no metálicos, se infiere
que la industria, petrolera, manufacturera y de la construcción, importan materia prima derivada de minerales no
metálicos, que muy probablemente existen en el país. A parir
de esto se puede establecer la hipótesis de que el incremento
a la producción minera de minerales no metálicos tendría
efectos transversales en las actividades secundarias, en
la balanza comercial y en el mejoramiento del bienestar de la
población, entre otros beneficios.
Transversalidad
del desarrollo minero: problema de
gobernanza
El desarrollo no es tanto un problema de buenas ideas o del
diseño de buenos proyectos o propósitos, sino más bien son
las dificultades que hay para instrumentarlo, desde el punto
de vista de que la política pública y el desarrollo son ante
todo resultado de una acción colectiva; esto es, pasar de un
sistema formal de intenciones al sistema real de acción.
El problema de inoperancia transversal referido por
Vargas, (Vargas Larios, 2010) como problema de desarrollo
rural, tiene tres dimensiones: el político, el económico y
el de gestión. Es decir, el régimen político en que tiene
lugar cualquier proyecto de desarrollo, el reconocimiento de
que el desarrollo tiene que ver con contenidos eminentemente económicos vinculado con lo político, y el hecho
de que las dimensiones del desarrollo no terminan en su
diseño en planes globales o sectoriales, nacionales o locales.
De tal forma que, si no se puede incidir en lo económico que es donde se originan los problemas de desarrollo,
entonces las políticas públicas restringidas sólo al sector
social, tienen muy limitados alcances; convirtiéndolas sólo
en una cadena de buenos deseos.
Vargas agrega que instrumentar las acciones del
desarrollo requiere de gobernanza, es decir, propiciar
Acta
de
1015
la concurrencia equilibrada de los principales actores que
la condicionan y determinan: gobierno, mercado (comunidad empresarial) y sociedad civil (a diferencia de
gobernabilidad resumida en la procuración de sostener el
poder con legitimidad, aún por medio de limitar la participación ciudadana para preservar la democracia); en donde
actúa una conducción social conjunta.
Si bien las actividades mineras se rigen por la Ley
Minera y su Reglamento, el entorno en el que se desenvuelve implica dar atención a las leyes ambientales, fiscales,
territoriales, estatales, municipales, y de usos y costumbres;
entre otras.
Uno de los problemas de gobernanza más significativos en Oaxaca, que restringen el desarrollo de actividades
productivas, como la minería; son aquellos relacionados con
la tenencia de la tierra: se conoce, por ejemplo, que en agosto
del 2012 había 317 controversias agrarias (El Imparcial,
2012).
En los últimos años los concesionarios mineros se
enfrentan a acciones de grupos políticos y sociales que desacreditan y atentan contra sus actividades e inversiones; en la
mayoría de los casos, en forma injustificada. Lo lamentable
es que, si una situación conflictiva se torna irreconciliable y
se llega al punto de que los empresarios desistan de invertir
en la localidad, todas las partes pierden.
Un análisis somero de la revisión legal, indicaría
que existen estructuras jurídicas que contienen obligaciones transversales propicias para dar atención tanto a los
intereses de la población, como a los propios inversionistas; a
tal grado que bajo la perspectiva del marco jurídico nacional
y su aplicación profesional, ética y moral en los casos correspondientes, el escenario del sector minero y de las localidad
en donde se encuentran estos recursos sería completamente
distinto.
Este escenario, basado en la gobernanza, implica instrumentar procesos de gestión regidos por las normas legales
permeadas indistintamente con transparencia, eficiencia,
eficacia y efectividad a toda la sociedad: lo cual es responsabilidad de los gobiernos en turno. En resumen, gobernanza
es cumplir y hacer cumplir las leyes; condición necesaria
para la atracción de inversiones y de todos los aspectos del
desarrollo minero sustentable.
En el caso del estado de Oaxaca, donde a pesar de que
las investigaciones científicas indican la existencia de importantes yacimientos minerales, las inversiones necesarias
para su aprovechamiento sustentable son escasamente
materializadas.
SesionesRodolfo Corona Esquivel,
ed .
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Transversalidad en el Desarrollo Minero: Perspectiva
Contexto ambiental y su transversalidad
A nivel nacional la evaluación del estado del medio
ambiente en México, tiene como medida una escala cuyos
extremos son expresados en términos de estable a crítico
a muy crítico. La observación simple del mapa (figura 3)
elaborado con base a información del mapa “Escenario
Contextual: Estado Actual del Medio Ambiente (2008)”
(Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2012),
da evidencias que las regiones del norte y occidente del país
predominantemente presentan un estado del medio ambiente
de estable a medianamente estable e inestable. Por su parte,
en la región sureste, oriente y del cinturón volcánico predomina la condición de medianamente inestable a inestable. En
la región centro-sur y suroeste de México, la situación del
medio ambiente se muestra alarmante ya que predominan las
valoraciones de inestable a crítico a crítico y muy crítico:
y a su vez son calificadas como áreas de media a muy alta
atención prioritaria.
del
Estado de Oaxaca
Como es posible inferir, lo anterior implica que los
estados como Michoacán, Guerrero, Oaxaca y Chiapas,
son sensibles a las actividades productivas, tanto de orden
primario (agricultura, ganadería silvicultura y pesca); como
las que corresponden a la industria extractiva. Ante este panorama, la transversalidad de las actividades mineras está sujeta
a la responsabilidad del gobierno, empresarios y sociedad a
incorporar las restricciones y acciones pertinentes a favor
del medio ambiente, como condición necesaria para el desarrollo sustentable de la minería, a la vez de evitar obstáculos
a la inversión en el sector y de las actividades económicas
en general; lo cual implica ampliar los consensos, e incluso
realizar innovaciones y reformas legales, que propicien
mejoras a todos los involucrados en torno a la preservación y
mejoramiento del medio ambiente.
Figura 3. Mapa del estado del medio ambiente en México
Fuente: Mapa elaborado por el autor con base en información del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático,
(Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2012)
AIMMGM, XXX Convención Internacional de Minería, Acapulco, Gro., México, Octubre 16-19, 2013
Jesús Salvador Torales Iniesta y Zulma Janet Hernández Paxtian
Conclusiones
1. La economía oaxaqueña, e incluso la nacional, presenta
debilidades productivas transversales manifestadas por
marcadas diferencias en el crecimiento de las actividades secundarias (que incluye la minería) con respecto
a las primarias y terciarias. A partir de ésta característica, aunada a déficits históricos en la balanza comercial
de los minerales no metálicos, es posible inferir efectos
transversales adversos asociados a la falta de desarrollo
y vinculación estratégica de la producción y aprovechamiento sustentable de materia prima de origen mineral
(metálicos y no metálicos), con el desarrollo de la
industria manufacturera nacional y específicamente del
estado de Oaxaca.
2. El incremento en la diversidad ya producción de
minerales industriales metálicos y no metálicos,
tendría efectos transversales positivos no sólo en
los niveles de producción de las actividades secundarias sino también en las primarias y terciarias,
en el desarrollo sustentable de municipios y localidades con estos recursos, en la balanza comercial y,
en la estabilidad poblacional del estado de Oaxaca y
del país
3. El desarrollo minero de Oaxaca depende en gran medida
de la eficiencia, eficacia y efectividad de la gobernanza de los tres niveles de gobierno (federal, estatal
y municipal), ya que éstos tienen la responsabilidad de
aplicar, innovar y reformar aspectos normativos a partir
de
las
estructuras
formales;
las
cuales,
contienen derechos y obligaciones transversales (incluyendo ambientales) propicios para
incrementar la competitividad y dar atención a los
intereses de la población y de los inversionistas locales
y externos.
4. En general, el estado del medio ambiente de Oaxaca es
considerado como inestable y crítico, sin embargo el
aprovechamiento sustentable de los recursos
minerales puede inducir mejoras a través de
la aplicación de la obligatoriedad de acciones
ambientales paralelas a la producción minera;
las cuales regularmente llegan a tener resultados que
superan la situación originaria.
Acta
de
1017
Agradecimientos.
Universidad de la Cañada.
Cuerpo Académico UNCA-IADEX.
Red de Investigadores de la Región, Centro, Sur, Sureste
en Innovación, Competitividad y Desarrollo Comunitario
Sustentable.
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SesionesRodolfo Corona Esquivel,
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