Mina a cielo abierto o subterránea: cuáles son las diferencias

La diferencia entre una mina a cielo abierto y una subterránea está en el camino hasta la mena. En la primera, se retira lo que está encima y se abre un tajo escalonado. En la segunda, se llega a la mena por piques, rampas y túneles. La elección depende de la profundidad y la forma del yacimiento y de cuánto cuesta cada camino.

En resumen

• A cielo abierto: el tajo baja en escalones, los bancos. En general, es el método más barato por tonelada.
• Subterránea: el acceso es por piques, rampas y galerías. Sirve para yacimientos profundos o angostos.
• La cuenta central es la razón estéril/mena: cuánta roca sin valor sale por cada tonelada de mena.
• En el subsuelo, la NR-22, norma brasileña de seguridad minera, exige ventilación mecánica y al menos dos vías de salida a la superficie.
• Muchas minas empiezan a cielo abierto y después siguen bajo tierra.

Qué cambia entre los dos tipos de mina

Las etapas de una mina, de la exploración al cierre, están en Cómo funciona una mina: del descubrimiento al cierre. Aquí lo que cambia es la explotación (lavra, el término técnico en portugués para la extracción):

	A cielo abierto	Subterránea
Acceso	Desde la superficie	Por piques, rampas o túneles
Yacimiento típico	Poco profundo y extenso	Profundo, angosto o inclinado
Costo por tonelada	En general, el menor	Mayor
Productividad (EE. UU.)	Cerca de tres veces mayor, en toneladas por trabajador por hora	Menor
Huella en la superficie	Tajo y pilas de estéril	Menor, pero el terreno puede hundirse

El curso de ingeniería de minas de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), en EE. UU., lo resume así: si hubiera opción, la explotación sería siempre a cielo abierto, por ser más barata. Muchas veces, sin embargo, la mena está demasiado profunda. En EE. UU., menos del 10% de las minas son subterráneas.

Cómo se elige entre cielo abierto y subterránea

No existe una profundidad fija a partir de la cual la mina “se vuelve” subterránea. La decisión pondera cuatro puntos.

1. Profundidad y forma de la mena. Un artículo de 2015 de investigadores de la UFRGS (Universidad Federal de Rio Grande do Sul), en la Rem: Revista Escola de Minas, señala estos dos factores, junto con la viabilidad económica, como los principales. Un yacimiento ancho y poco profundo favorece el tajo. Una veta angosta y profunda favorece el subsuelo.

2. Razón estéril/mena. Para explotar desde la superficie, hay que sacar el estéril, la roca sin valor que está encima o al lado. Cuanto más profundo es el tajo, más estéril sale por tonelada de mena. Los ingenieros comparan esta razón con una razón máxima admisible, calculada con el costo de explotar una tonelada en el subsuelo, el de explotar una tonelada en el tajo y el de remover una tonelada de estéril. Por debajo del límite, el tajo conviene.

3. Costo y tiempo. Cuanto más profundo es el tajo, más caro es el transporte hasta la planta. La mina subterránea, en cambio, exige excavar accesos antes de producir: según Penn State, un yacimiento poco profundo puede empezar a explotarse en semanas, y el acceso a uno profundo puede llevar meses o más de un año.

4. Restricciones ambientales y sociales. Algunos yacimientos no pueden explotarse a cielo abierto por límites ambientales o sociales, y el subsuelo se vuelve la única opción.

La respuesta varía caso a caso. En el Valle de Jequitinhonha, en el estado brasileño de Minas Gerais (MG), según la ANM (Agencia Nacional de Minería de Brasil), la Mina da Cachoeira, de CBL, en Itinga y Araçuaí, es subterránea, y la Mina Grota do Cirilo, de Sigma, en Itinga, es a cielo abierto. Las dos explotan litio en pegmatitas. Mira Qué es el litio, para qué sirve y dónde lo produce Brasil.

Cómo es una mina a cielo abierto: tajo y bancos

El tajo baja en escalones, los bancos. Según la NR-22, cada banco tiene una berma, el piso, y un talud, la cara inclinada. Los escalones dan acceso a personas y máquinas y sirven de plataforma de trabajo. Las dimensiones y la inclinación de las paredes dependen de la estabilidad de la roca: paredes más empinadas reducen el estéril, pero aumentan el riesgo de deslizamiento.

El ciclo incluye perforación y tronadura con explosivos (cuando hace falta), carguío con excavadoras y transporte en camiones o correas transportadoras. En el complejo S11D, en Canaã dos Carajás, en el estado de Pará (PA), Vale cambió los camiones por excavadoras y chancadores móviles unidos por cerca de 30 km de correas. Según la empresa, esto solo fue posible porque el cuerpo de mena es largo (9,5 km por 1,5 km, con 300 m de profundidad) y relativamente homogéneo.

Cómo es una mina subterránea: piques, rampas y galerías

Los principales accesos son:

• Pique (pozo): abertura vertical o casi vertical por donde pasan personas, materiales y mena, en general con sistemas de transporte tirados por cables.
• Rampa: túnel inclinado por donde bajan conduciendo camiones y máquinas, en general con una pendiente de 1 a 7 o de 1 a 8, según Penn State.

A partir de ellos, la mina se organiza en niveles unidos por galerías. La Mina Cuiabá, de oro, de AngloGold Ashanti, en Sabará (MG), tiene cerca de 1.600 metros de profundidad, 330 km de galerías y una rampa principal de 26 km, según el presidente de la empresa en América Latina, en mayo de 2026.

Los principales métodos de explotación subterránea

Penn State divide los métodos en tres familias, según la forma de sostener la roca.

Cámaras y pilares (sin soporte artificial). Se abren salones y se dejan pilares de la propia mena para sostener el techo, como columnas. Solo se retira parte del yacimiento. El método requiere un yacimiento más o menos plano, como capas de carbón, sal, potasio y caliza. En EE. UU., cerca del 90% de las minas subterráneas lo usan, contando las de carbón.

Corte y relleno (con soporte). La mena sale por partes, y cada vacío se rellena con roca quebrada o una mezcla de cemento y estéril, que pasa a sostener el peso. Es caro, pero muy selectivo, por eso es común en vetas de oro y plata.

Hundimiento (derrumbe controlado). Se excava por debajo de un gran bloque de mena, que se derrumba por su propio peso, y el material quebrado se recoge en puntos de extracción abajo. Sirve para yacimientos grandes, masivos y de baja ley, como algunos de cobre. Cuando el derrumbe llega a la superficie, el terreno se hunde (la subsidencia).

Seguridad: qué exige la NR-22

La NR-22, del Ministerio de Trabajo y Empleo de Brasil, vale para los dos tipos de mina. Su texto viene de la Portaria MTE n.º 225/2024 y fue modificado, entre otras, por la Portaria MTE n.º 105, de enero de 2026. Algunos puntos:

• Ventilación: toda mina subterránea necesita ventilación mecánica diseñada por un profesional habilitado, para suministrar oxígeno, diluir gases y polvo y mantener una temperatura y una humedad adecuadas. Donde hay personas, el oxígeno no puede quedar por debajo del 19% del volumen de aire.
• Motores: en el subsuelo, los motores de combustión solo pueden ser diésel y con ventilación eficaz.
• Salidas: la mina subterránea en actividad debe tener como mínimo dos vías de acceso a la superficie, separadas, para que una emergencia en una no bloquee la otra.
• Estabilidad de la roca: las grietas en la parte superior de los bancos, en el tajo, y los bloques sueltos en el techo o los pilares quebrados, en el subsuelo, son señales de alerta. La norma ordena detener el trabajo y alejar a los trabajadores.

Planificar estas medidas es una de las tareas descritas en Qué hace una ingeniera de minas (y cómo es la profesión).

¿Cuál afecta más al ambiente?

A cielo abierto, la mina ocupa más área, con el tajo, las pilas de estéril y los caminos. La subterránea, en general, afecta menos la superficie, pero puede causar hundimiento del terreno y afectar el agua subterránea. Cuando hay ríos o ciudades encima, se prefiere un método con soporte, como el corte y relleno, que además puede devolver estéril y relaves a la mina. Más sobre el tema en Impactos ambientales de la minería: cuáles son y cómo pueden reducirse.

Cuándo el tajo se vuelve mina subterránea

Muchos tajos llegan a un punto en que profundizar ya no conviene: el estéril crece y el transporte se encarece. Si todavía hay mena debajo, la explotación puede seguir por túneles. Lo difícil es saber cuándo cambiar. Según el estudio de la UFRGS, detener el tajo demasiado pronto o profundizarlo más allá de lo ideal puede hacer inviable la combinación. En el yacimiento de oro analizado, el mejor resultado vino de un tajo más pequeño que el “óptimo”, seguido de explotación subterránea.

El ejemplo más conocido es Chuquicamata, en Chile. Según la estatal Codelco, después de 104 años a cielo abierto, la mina inauguró en agosto de 2019 una operación subterránea por hundimiento de bloques, con tres niveles a más de 898 metros por debajo del fondo del tajo. La empresa dice que esto amplía en al menos 40 años la vida de la mina.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre una mina a cielo abierto y una subterránea?

En la mina a cielo abierto, la mena se retira desde la superficie, en un tajo escalonado. En la subterránea, el acceso es por piques, rampas y galerías.

¿Qué es la razón estéril/mena?

Es la cantidad de estéril, la roca sin valor, que se retira por cada tonelada de mena. Cuanto mayor es, menos conviene la explotación a cielo abierto, que en general es la más barata.

¿La mina subterránea es más peligrosa?

El subsuelo tiene riesgos propios, como los gases y la caída de bloques del techo. Por eso la NR-22 exige ventilación mecánica, un mínimo de 19% de oxígeno y al menos dos salidas. El tajo también exige monitoreo, por el riesgo de deslizamiento de taludes.

¿Una mina puede pasar de cielo abierto a subterránea?

Sí. Cuando el tajo se vuelve demasiado profundo para convenir, la explotación puede continuar por debajo de él, como en Chuquicamata, en Chile, desde 2019.