Evaluación comparativa entre minería a cielo abierto y subterránea: criterios técnicos y económicos clave

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Evaluación comparativa entre minería a cielo abierto y subterránea: criterios técnicos y económicos que definen la estrategia de explotación

La evaluación comparativa entre minería a cielo abierto y minería subterránea constituye una de las decisiones más estratégicas en el diseño de un proyecto minero. La selección del método de explotación no solo impacta en la rentabilidad del yacimiento, sino también en la seguridad operacional, la sostenibilidad ambiental y la vida útil de la operación. Esta decisión exige un análisis multidisciplinario que integra variables geológicas, geomecánicas, económicas, ambientales y sociales, bajo un enfoque de optimización de valor presente neto (VPN) y minimización de riesgos técnicos.

Desde la perspectiva técnica, el principal criterio que condiciona la elección es la geometría del cuerpo mineralizado. Depósitos de gran volumen, baja ley y geometría diseminada, ubicados a poca profundidad, suelen favorecer la minería a cielo abierto debido a su mayor productividad y menores costos unitarios por tonelada movida. En contraste, yacimientos profundos, de alta ley y geometría tabular o vetiforme, tienden a desarrollarse mediante minería subterránea, donde métodos como corte y relleno, cámaras y pilares o hundimiento por bloques permiten una extracción selectiva con menor movimiento de estéril.

Otro factor determinante es la relación estéril/mineral (strip ratio). En minería a cielo abierto, el incremento progresivo del desbroce eleva los costos de minado conforme se profundiza el tajo. Cuando el strip ratio alcanza un umbral crítico donde el costo marginal supera el valor del mineral recuperado, la transición a minería subterránea puede convertirse en una alternativa técnicamente viable y económicamente competitiva. Este análisis requiere modelamiento geológico de alta resolución, optimización de pit final mediante algoritmos de Lerchs-Grossmann y simulaciones de escenarios de precios de commodities.

En términos de inversión de capital (CAPEX), la minería a cielo abierto suele requerir mayores desembolsos iniciales en adquisición de flota de gran escala, infraestructura vial y sistemas de chancado y transporte masivo. Sin embargo, sus costos operativos (OPEX) por tonelada tienden a ser menores gracias a economías de escala y alta mecanización. Por su parte, la minería subterránea presenta un CAPEX distribuido en el tiempo —desarrollo de rampas, galerías, sistemas de ventilación y sostenimiento—, pero con mayores costos operativos asociados a perforación, sostenimiento, ventilación forzada y gestión geomecánica.

Desde el punto de vista geotécnico, la estabilidad de taludes en minería superficial y el comportamiento del macizo rocoso en minería subterránea constituyen variables críticas. En operaciones a cielo abierto, el diseño de bancos y ángulos inter-rampa se optimiza para maximizar la recuperación sin comprometer la seguridad. En minería subterránea, el control de convergencias, esfuerzos inducidos y subsidencia superficial exige monitoreo geomecánico continuo e instrumentación avanzada.

Los criterios ambientales y sociales también influyen de manera significativa. La minería a cielo abierto implica mayor alteración superficial, generación de botaderos y mayor huella visual, mientras que la minería subterránea reduce el impacto en superficie, aunque puede presentar mayores riesgos de drenaje ácido si no se gestiona adecuadamente la disposición de relaves y desmontes. La disponibilidad de agua, el uso de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero son variables que actualmente adquieren peso estratégico en la evaluación comparativa.

Financieramente, la selección del método debe evaluarse mediante análisis de flujo de caja descontado, sensibilidad a precios, costos y leyes de corte (cut-off grade). En escenarios de alta volatilidad de precios, la flexibilidad operativa se convierte en un factor diferenciador. La minería subterránea permite una explotación más selectiva y adaptable a variaciones de ley, mientras que la minería a cielo abierto prioriza volumen y continuidad operacional.

En síntesis, la decisión entre minería a cielo abierto y minería subterránea no responde a un único criterio, sino a una evaluación integral que combina geología, ingeniería, economía y sostenibilidad. El método óptimo será aquel que maximice el valor del recurso bajo condiciones técnicas seguras y económicamente viables, garantizando al mismo tiempo una gestión responsable del entorno y de los riesgos operacionales.