La minería a cielo abierto es reconocida por la Real Academia Española como la extracción de sustancias inorgánicas que se encuentran en la superficie o diversas capas de la corteza terrestre, y que son de interés económico. Este tipo de minería se distingue por su capacidad para mover grandes volúmenes de material, implicando así una mayor necesidad de maquinaria y un significativo gasto de capital y energía.

Los yacimientos pueden clasificarse simplemente en dos tipos según su ubicación en la corteza terrestre:

• yacimientos a cielo abierto (superficiales)
• yacimientos subterráneos.

El ratio entre el material estéril que se debe remover y el mineral útil define gran parte de los aspectos operativos y económicos de las explotaciones a cielo abierto. Los yacimientos de mineral de hierro a menudo son masivos, lo que permite una explotación más superficial y reduce la necesidad de profundizar en la corteza. Sin embargo, esto también implica la necesidad de remover grandes cantidades de estéril. La geometría del yacimiento, junto con el buzamiento de las capas minerales, influye en la elección del método minero y el sistema operativo a implementar, lo que a su vez determina la maquinaria necesaria para la explotación. Los parámetros que influyen en la decisión del método minero de una explotación son:

• Profundidad del yacimiento.
• Forma de la mineralización.
• Buzamiento de las capas. Existen diferentes sistemas de operación pero los más habituales son los siguientes:
• Sistema totalmente discontinuo
• Sistema mixto con trituradora estacionaria dentro de la explotación
• Sistema mixto con trituradora móvil dentro de la explotación
• Sistema continuo con trituradora móvil y arranque discontinuo
• Sistema con transporte mixto y arranque continuo
• Sistema de arranque y transporte continuo

Yacimientos de mineral de hierro a cielo abierto

existen una serie de parámetros que definen las características esenciales del diseño de una explotación a cielo abierto. El primer parámetro importante es la forma en que se encuentra la mineralización, ya que la forma de explotación cambia notablemente si se trata de un yacimiento filoniano o es de tipo masivo. En general los asociados a la minería de hierro son los masivos. Los yacimientos masivos permiten una explotación más superficial sin la necesidad de profundizar tanto en busca de las vetas de mineral, pero presentar la necesidad de extraer más toneladas de estéril, ya que se encuentra en mayor proporción. Los parámetros que marcan la rentabilidad económica del yacimiento, tanto la ley media como el tonelaje, depende sobre todo el tipo de yacimiento. En minería a cielo abierto suelen considerarse como métodos mineros los siguientes:

• Cortas
• Terrazas
• Descubiertas
• Contorno
• Canteras
• Graveras
• Especiales o mixtos

De todos los métodos mineros que se utilizan en la actualidad, el empleado casi exclusivamente en la minera de hierro, es la corta minera. Las cortas mineras son explotaciones tridimensionales, típicas de la minería metálica, cuyas características principales son:

• Son yacimientos masivos.
• Se alcanzan profundidades importantes (hasta 300 m en Fe).
• Las capas son inclinadas.
• Los minerales explotados tienen baja ley.
• La explotación se realiza por banqueo descendente.
• Se trazan secciones verticales troncocónicas con un gran número de bancos.
• Las rocas circundantes son duras y abrasivas, por lo que se requiere perforación y voladura con explosivos como técnica de arranque.
• La carga se realiza con grandes excavadoras (o palas) y el transporte mediante dúmpers.
• Se extraen una alta cantidad de estériles y el relleno del hueco con estériles de la mina es bastante complicado.
• Presenta problemas importantes de estabilidad de taludes.

El diseño de una corta consiste básicamente en el diseño del hueco, los bancos y las rampas. Estos tres factores son los que determinan el tamaño de la maquinaria que se puede usar, pero el que más influye en el diseño es el banco. Los criterios de diseño de los bancos más importantes son:

• Altura: 10-15 m para excavadoras y menos de 10 m para las palas.
• Anchura: Normalmente varía entre 3 y 5 veces la altura. (Zona de voladura, zona de carga,zona de maniobra, zona de transporte y zona de seguridad)
• Número de bancos: Lo normal son 4 simultáneos (1-Investigación, 2- Apertura, 3-Producción plena, 4-Finalizándose)
• Longitud: Debe ser directamente proporcional a la producción e inversamente proporcional a la altura.
• Rampa: Depende del tamaño de los volquetes y de la anchura del banco. Normalmente está entre 3 y 5 veces la altura, como en el caso del banco. La pendiente no debe exceder el límite de ascenso de la maquinaria.

Una corta de mineral de hierro, se pueden señalar las siguientes etapas:

• Perforación
• Voladura con explosivo
• Carga con cargadora móvil (excavadora normalmente)
• Transporte con volquete o camión articulado
• Procesado(normalmente trituración y concentración)
• Almacenamiento y/o apilado
• Transporte vía ferrocarril y/o barco granelero hasta destino

Operaciones básicas en minería a cielo abierto

El ciclo de explotación en minería a cielo abierto abarca desde la perforación hasta el transporte del mineral procesado. La selección de la maquinaria depende del método minero y del sistema operativo definidos. Las operaciones pueden ser totalmente discontinuas o seguir un sistema mixto o continuo, dependiendo de la geometría de la explotación y las características del mineral.

Operaciones básicas en minería a cielo abierto

Arranque	Carga	Transporte	Vertido	Operaciones Auxiliares
Perforación + voladura	Excavadora	Continuo Cinta		Refino Trituradora
Mecánica Rotopala o Dragalina	Pala	Discontinuo Volquete		Compactado Apisonadora
				Extendido Bulldozer