| Desastre de la mina de carbón de Coalbrook | |
|---|---|
| Tipo de | Colapso de labores mineras subterráneas |
| País | Unión de Sudáfrica |
| Lugar | El territorio de la ciudad moderna de Sasolburg. |
| la fecha | 21 de enero de 1960 |
| muerto | 437 |
| Sudáfrica, Unión de Sudáfrica aún no tiene un mapa posicional . | |
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El colapso de la mina de carbón Coalbrook , el mayor desastre provocado por el hombre en la industria minera de la República de Sudáfrica [1] [2] , ocurrió el 21 de enero de 1960. De los 438 mineros que se encontraban bajo tierra en la zona del desastre, solo uno sobrevivió [3] . La principal causa del colapso fue la extracción de una mayor proporción de carbón de la mina de lo que permitían las condiciones geológicas y las tecnologías utilizadas. Los líderes redujeron sistemáticamente el tamaño de los pilares fijos y las barreras entre cámaras [a. 1] que soportaba las bóvedas, reduciendo así su capacidad portante. A fines de 1959, el derrumbe accidental de una sección experimental agotada e inactiva de la mina provocóuna ruptura en la losa de dolerita , que estaba ubicada sobre la veta de carbón . El peligro pasó desapercibido y, 24 días después, se produjo una serie de colapsos catastróficos de pilares y barreras en las inmediaciones del sitio de la emergencia, destruyendo toda la parte este de la mina, 324 hectáreas de labores mineras [4] .
La mina Coalbrook fue fundada en 1905 en un terreno a 100 km al sur de Johannesburgo , dentro de los límites de la moderna ciudad de Sasolburg [5] [6] . Las reservas de carbón en este depósito constan de tres vetas [5] [6] . La capa más valiosa No. 2 , de unos 6 m de espesor , se encuentra a una profundidad de unos 140 m desde la superficie y prácticamente no tiene buzamiento , excepto en áreas de difícil acceso en las afueras del depósito [k. 2] . Por encima y por debajo se encuentran las capas No. 1 y No. 3 , de hasta 2 my hasta 3 m de espesor , respectivamente, separadas de la capa No. 2 por capas de lutita y caliza [5] [6] . Entre el reservorio No. 1 y la superficie se encuentra una losa de dolerita dura con un espesor de aproximadamente 40 m [5] [6] .
En las primeras décadas de operación de la mina, la extracción de carbón se realizaba exclusivamente en la veta No. 2 utilizando el sistema de cámara y pilar [k. 1] sin hundimiento de las elaboraciones elaboradas. El plan de desarrollo se elaboró de forma conservadora: la distancia entre los ejes de las cámaras adyacentes era de 24,4 m , y el ancho de cada cámara no excedía los 7,3 m ; por lo tanto, los pilares que quedaron después de la limpieza ( pilares de soporte entre cámaras ) tenían dimensiones de al menos menos 14 × 14 m [5 ] . El ancho de las barreras (pilares de cinta) entre paneles adyacentes también era de 24,4 m , y la altura de la cara era de solo 2,4 m [5] . La extracción de la parte superior restante de la veta no se realizó debido a la baja calidad de estos carbones, y de la parte inferior utilizada, más de la mitad de las reservas quedaron en pilares [5] [6] . Desde 1932, la gerencia de la mina comenzó a compactar consistentemente las labores [5] . En 1949, la distancia entre los centros de las cámaras se redujo a 18,3 m , con la correspondiente disminución en el tamaño de los pilares entre cámaras y el grosor de los pilares entre paneles a 12,2 m [5] . También se llevó a cabo una excavación adicional de "bolsillos" de carbón de los pilares de soporte, lo que debilitó aún más su capacidad de carga [5] . Gracias a estas medidas, en 1950 la producción de carbón aumentó a 1600 toneladas por día [5] .
La gran mayoría de los trabajadores de las minas eran negros de la vecina Basutolandia y las posesiones de Portugal en África Oriental [9] . Los cargos de brigadistas, instructores y maestros de explosivos fueron legalmente asignados a blancos [10] [11] ; de hecho, los peligrosos trabajos de voladura también fueron realizados por negros [12] [11] . La mayoría de los trabajadores negros aprendieron sus oficios en el trabajo. Solo unos pocos trabajadores, especialmente seleccionados y especialmente probados, que ocuparon los lugares de enlace ( ing. boss boys ) en el trabajo clandestino y controlaron a las masas de africanos comunes [13] [14] recibieron capacitación profesional .
En 1950, los propietarios de la mina ganaron una licitación para el suministro de carbón para una nueva central eléctrica [5] , cuya construcción estaba prevista en Cragbron [k. 3] . Para cumplir con el contrato, era necesario llevar la producción de carbón de Coalbrook a 10 mil toneladas por día dentro de los cuatro años posteriores a la construcción, pero los expertos invitados por los ingenieros eléctricos dudaron de las capacidades de la mina [5] . En su opinión, la débil capacidad portante del manto No. 2 no permitía aumentar la altura del frente por encima de los 2,9 m , mientras que al menos el 60% del carbón de esta capa debería quedar en pilares [5] . Los propietarios no estaban de acuerdo con los expertos y comenzaron a aumentar con fuerza la producción [5] . Las dimensiones del campo minado aumentaron a 5,6 km a lo largo del eje oeste-este y hasta 3,7 km a lo largo del eje norte-sur [3] . Para 1957, la altura del frente había crecido en toda la mina hasta 4,3 m , y en algunas de sus secciones hasta 5,5 m , lo que provocó una serie de derrumbes locales, aunque no catastróficos [5] . Tras la intervención de inspectores de minas, la empresa se vio obligada a reducir la altura del frente a 4,3 m ; la producción anual en 1958 ascendió a "sólo" 2,26 millones de toneladas - 17 veces más que en 1954 [5] .
Los dueños de la mina, insatisfechos con los volúmenes obtenidos, decidieron aumentarlos re-hincando viejas labores - con un aumento en la altura del frente y con una selección parcial de los pilares previamente abandonados [5] [6] . Para probar esta decisión, realizaron una nueva limpieza experimental del sitio No. 10 elaborado en 1952 , ubicado en las afueras del norte del campo minado [5] [6] . Desde el oeste, se le unía una capa aún no tocada por el hundimiento, desde el este, se ubicaron las principales secciones operativas de la mina [5] . Desde el punto de vista de la seguridad y corrección del experimento, debería haberse realizado en sitios más antiguos ubicados en el oeste del campo minado, pero por razones de conveniencia, la gerencia eligió el décimo sitio [5] .
El trabajo experimental - limpieza de la parte superior del depósito, reducción de las dimensiones de los pilares, excavación de "bolsillos" de los pilares reducidos - afectó un área de 3 hectáreas y se completó con éxito en marzo de 1959 [5] . Durante el experimento, no ocurrieron emergencias y la dirección dio luz verde para difundir la nueva práctica en todo el sitio [5] [17] . Mientras tanto, en las áreas adyacentes a él, la producción también continuó, debilitando constantemente la capacidad de carga del reservorio [5] . No había medios para medirlo o incluso evaluarlo en la mina: los ingenieros solo confiaban en su propio oído y vista [5] [6] .
Alrededor de las 7:00 pm del 28 de diciembre de 1959, la décima sección se derrumbó. El "sitio de prueba" agotado fue enterrado para siempre por las masas rocosas [5] . Afortunadamente, el incidente ocurrió en un turno no laboral cuando no había un solo minero en el sitio [5] [6] . Sólo una persona, que se encontraba lejos del lugar del derrumbe, fue derribada por una corriente de aire inesperada y resultó herida [5] . Una encuesta de trabajadores empleados en el turno del día anterior en un sitio adyacente no reveló signos de un colapso inminente [5] . Después del derrumbe, el ruido de bóvedas y pilares que se deformaban era claramente audible en esta zona, pero en tres días se calmaron por completo [5] [6] . La empresa prefirió mantener el incidente en secreto y un inspector que visitó la mina el 11 de enero no encontró nada sospechoso [5] [18] .
| Despliegue del personal a las 16:00 21 de enero [18] |
Propagación del derrumbe, entre las 19:00 y las 19:20 del 21 de enero [19] |
Finalización del derrumbe, después de las 19:20 del 21 de enero [19] |
Alrededor de las 16:00 horas del 21 de enero de 1960, los mineros que trabajaban bajo tierra al oeste del sitio N° 10 escucharon un fuerte ruido -una especie de "disparos" provenientes del costado de la faena colapsada en diciembre- y el característico crujido de pilares. sedimentación por carga excesiva [5] . El supervisor de turno detuvo el trabajo y sacó a la gente de las minas; en el camino, fueron derribados por una fuerte ráfaga de aire proveniente del sitio número 10 [5] . Alrededor de las 16:20, se observaron ruidos y estallidos similares al sur del sitio No. 10 [4] . A las 16:45 los sismógrafos registraron un sismo con una magnitud de 0,5 en la escala de Richter [4] . El jefe de la obra subterránea y el director en funciones de la mina (el propio director estaba de vacaciones ese día) pasaron inmediatamente a la clandestinidad para aclarar la situación. Al final resultó que, todos los puentes de ventilación [k. 4] en las cercanías del sitio No. 10 fueron destruidos [4] . La concentración de metano aumentó en el aire , pero no había rastros de monóxido de carbono , lo que excluyó la versión de una explosión de grisú [4] . Se formó un buzamiento en la superficie de la tierra sobre el sitio No. 10 [4] .
Después de evaluar la situación, los administradores concluyeron que el socavón eliminó el exceso de tensión que se había acumulado en las rocas sobre la sección No. 10 y ya no representa un peligro [4] . Dos sitios directamente adyacentes al sitio No. 10 fueron cerrados y evacuados, el resto continuó trabajando [4] . Un pequeño grupo de mineros comenzó a restaurar los dinteles de ventilación, y la mayoría seguía concentrada en dos áreas opuestas y aisladas en el noroeste y en el borde este del campo minado [18] . Nadie en la mina sabía que al mismo tiempo crecía una grieta en la superficie, alcanzando una longitud de 1,2 km a las 18:30 [14] . Según informes posteriores del periódico izquierdista New Age , un grupo de cinco mineros africanos intentó escapar a la superficie, pero los guardias los detuvieron [21] . Dos rebeldes fueron arrestados, tres aceptaron regresar a la mina, pero en el último momento lograron escapar [21] . Probablemente, Dennis Schauffer, profesor de la Universidad de Durban , cree que los mineros adivinaron la catástrofe inminente por el comportamiento inusual y aterrorizado de las ratas [14] . Los gerentes, según Shauffer, pasaron a la clandestinidad no para resolver problemas técnicos, sino para obligar a los mineros a trabajar [14] .
Al comienzo de las ocho de la noche, los trabajadores que reparaban los dinteles de ventilación escucharon un creciente estruendo proveniente del costado de la décima sección de emergencia; al mismo tiempo, los instrumentos detectaron una liberación de metano [4] . Los mineros se apresuraron a correr, pero en el camino fueron derribados por una poderosa corriente de aire y polvo [4] . El huracán no amainó durante diez minutos, impidiendo que la gente se levantara; a las 19:26 los sismógrafos registraron el comienzo de una serie de cinco minutos de temblores con una magnitud de 1,0 en la escala de Richter [4] . Cuando el torbellino se calmó gradualmente, la gente comenzó a correr [4] . Como resultó más tarde, todos los reparadores y todos los trabajadores de los sitios del noroeste lograron llegar a la superficie de manera segura; de 438 trabajadores en las secciones del este, ninguno salió [4] . Los administradores de la mina volvieron a descender bajo tierra y encontraron que todos los pasajes a las secciones orientales estaban bloqueados por rocas derrumbadas [4] . Sólo uno de los 438 desaparecidos, empleado en el transporte de carbón hasta el martinete central , fue encontrado con vida y llevado a la superficie [4] .
El estudio de superficie mostró que el sumidero sobre el sitio No. 10 alcanzó un diámetro de 150 m y una profundidad de 1,8 a 2,1 m [4] . Al este de la misma, en un área de aproximadamente 324 hectáreas , se extendió una red de grietas, y el nivel de la superficie descendió en un promedio de 0,5 m [4] . Entonces quedó claro que el colapso subterráneo afectó a toda la parte este del campo minado. Los pilares de soporte, como fichas de dominó , colapsaron uno por uno bajo la carga. La reacción en cadena se detuvo solo cuando llegó al borde del trabajo, o al antiguo trabajo con pilares anchos [4] .
La operación de rescate, que duró varias semanas, atrajo la atención de reporteros de todos los periódicos y estaciones de radio nacionales del país [22] , así como de un departamento especial ( English Special Branch ) de la policía sudafricana [21] . Los rescatistas se dieron cuenta inmediatamente de que la única forma de llegar a las secciones orientales de la mina era desde la superficie. En las afueras del campo minado, se desplegaron equipos de perforación , entregados con urgencia desde las minas vecinas [11] . La losa de dolerita resistió durante mucho tiempo a las perforaciones ; sólo once días después del desastre, el primer pozo llegó a los vacíos en el lugar donde recientemente se había realizado la minería del carbón [11] . El micrófono bajado al pozo grabó solo el sonido de las gotas de agua que caían [11] . Los sensores de otros pozos encontraron vacíos completamente inundados, altas concentraciones de metano, pero no señales de vida [4] .
Unos días después, la operación fue cancelada; 437 personas fueron declaradas muertas. Entre ellos se encontraban seis mineros blancos [11] y 210 negros de las posesiones de África Oriental de Portugal [21] ; el resto de los muertos pertenecían a tribus sudafricanas de Basutolandia [9] . Las viudas de los mineros blancos recibían pensiones vitalicias que oscilaban entre 30 y 75 libras sudafricanas al mes [23] . Las viudas negras recibieron solo beneficios únicos, que no excedieron las 252 libras sudafricanas , pagadas mensualmente a 3-4 libras [23] [24] .
Según el historiador local Horst Müller, la mina reanudó la extracción de carbón el 18 de marzo de 1960. En marzo de 1961, se produjo otro colapso y la parte norte de la mina, junto con el eje norte principal, se cerró de forma permanente. La explotación minera en la parte sur del campo minado, servida por un eje especial del sur, continuó hasta 1990 [25] .
Según las memorias del periodista Benjamin Pogrund , ya en los primeros días posteriores al desastre, surgieron persistentes rumores de que éste fue provocado por la extracción de una mayor proporción de carbón que la que permitía la capacidad portante de la roca [11] . Las autoridades estatales en general apoyaron esta opinión, pero no persiguieron a los propietarios y administradores de la mina [11] [26] , limitándose a recomendaciones para el futuro [4] . La opinión sobre la extracción excesiva de carbón y el insuficiente margen de seguridad de los pilares "optimizados" se ha vuelto predominante entre los mineros profesionales [4] . En el marco de esta hipótesis, la falla de la losa de dolerita sobre el sitio No. 10 [27] se convirtió en la “culpable” directa del incidente . En condiciones normales, la losa percibía y redistribuía la carga de las capas de roca suprayacentes, protegiendo los pilares de soporte de cargas excesivas [27] . Después de la primera ruptura, la losa que alguna vez fue monolítica se agrietó y se convirtió en un par de voladizos sueltos ; después de la segunda ruptura, los extremos libres de estas consolas apretaron y destruyeron los pilares sobrecargados y de pequeño tamaño de las secciones orientales, provocando una reacción en cadena de colapso [27] . Los pilares de gran tamaño de las antiguas secciones oeste y sur sobrevivieron [4] . Los pequeños pilares de las secciones noroeste también resistieron la carga, ya que estaban protegidos por enormes barreras entre paneles [4] .
Los mineros necesitaban urgentemente un método confiable para calcular la fuerza de los pilares de soporte; el problema relacionado de la resistencia de las bóvedas de las minas permaneció por el momento en un segundo plano [27] . Las fórmulas conocidas desde hace mucho tiempo para la resistencia de los materiales no eran adecuadas para las minas de carbón debido a la gran variedad de características del carbón y la falta de métodos para extrapolar las características de las muestras a grandes conjuntos de pilares y barreras [27] . Los investigadores se centraron, por un lado, en probar las propiedades de resistencia de los carbones y, por otro lado, en el procesamiento estadístico de datos sobre derrumbes que ya habían tenido lugar [27] . En 1967, Miklos Salamon y A. Munro, quienes trabajaron en Sudáfrica, resumiendo las características de 27 pilares colapsados y 92 útiles, propusieron la fórmula empírica de Salamon-Munro , que se convirtió en un clásico [27] . A partir de la sugerencia de Salamon, el concepto de "factor de seguridad" ( factor de seguridad en inglés ) - una característica adimensional del pilar, que caracteriza la probabilidad de su colapso, entró en la vida cotidiana de los mineros del mundo de habla inglesa [27] .
El método empírico de Salamon, que se basaba únicamente en estadísticas de colapso, no requería mediciones precisas ni cálculos laboriosos, pero tenía un inconveniente fundamental: la dependencia de una selección de datos históricos subyacentes al modelo [27] . Por ello, en las décadas siguientes, la técnica fue refinada varias veces, teniendo en cuenta los últimos datos [27] . Desde la década de 1990, los investigadores han estado utilizando estadísticas contables separadas para minas con carbones fuertes y débiles (que incluyen todas las minas de la cuenca del Vaal , incluida Colebrook) [27] . Según estimaciones de principios del siglo XXI, la aplicación constante de estándares de seguridad que se remontan al método Salamon-Munro permitió reducir la probabilidad de colapsos en las minas sudafricanas por un factor de cuatro, a costa de perder aproximadamente 600 millones de toneladas de carbón en pilares no recuperables [28] .