La justificación para seleccionar un método para extraer carbón depende de factores tales como la topografía, la geometría de la veta de carbón, la geología de las rocas suprayacentes y los requisitos o restricciones ambientales. Por encima de estos, sin embargo, están los factores económicos. Incluyen: disponibilidad, calidad y costos de la fuerza laboral requerida (incluida la disponibilidad de supervisores y gerentes capacitados); adecuación de las instalaciones de vivienda, alimentación y recreación para los trabajadores (especialmente cuando la mina está ubicada a cierta distancia de una comunidad local); disponibilidad de los equipos y maquinaria necesarios y de trabajadores capacitados para operarlos; disponibilidad y costos de transporte para los trabajadores, suministros necesarios y para llevar el carbón al usuario o comprador; disponibilidad y costo del capital necesario para financiar la operación (en moneda local); y el mercado para el tipo particular de carbón a extraer (es decir, el precio al que puede venderse). Un factor importante es el relación de extracción, es decir, la cantidad de material de sobrecarga a remover en proporción a la cantidad de carbón que se puede extraer; a medida que aumenta, el costo de la minería se vuelve menos atractivo. Un factor importante, especialmente en la minería a cielo abierto, que, lamentablemente, a menudo se pasa por alto en la ecuación, es el costo de restaurar el terreno y el medio ambiente cuando se cierra la operación minera.
El Bienestar y la Seguridad
Otro factor crítico es el costo de proteger la salud y la seguridad de los mineros. Desafortunadamente, particularmente en operaciones a pequeña escala, en lugar de sopesarse para decidir si se debe extraer el carbón o cómo, las medidas de protección necesarias a menudo se ignoran o se subestiman.
En realidad, aunque siempre hay peligros insospechados, que pueden provenir de los elementos en lugar de las operaciones mineras, cualquier operación minera puede ser segura siempre que haya un compromiso de todas las partes para una operación segura.
Minas de carbón de superficie
La extracción de carbón a cielo abierto se realiza mediante una variedad de métodos según la topografía, el área en la que se realiza la extracción y los factores ambientales. Todos los métodos implican la eliminación de material de sobrecarga para permitir la extracción del carbón. Aunque generalmente son más seguras que la minería subterránea, las operaciones de superficie tienen algunos peligros específicos que deben abordarse. Entre ellos destaca el uso de equipos pesados que, además de accidentes, pueden implicar exposición a gases de escape, ruido y contacto con combustibles, lubricantes y disolventes. Las condiciones climáticas, como fuertes lluvias, nieve y hielo, poca visibilidad y calor o frío excesivos pueden agravar estos peligros. Cuando se requieren voladuras para romper formaciones rocosas, se requieren precauciones especiales en el almacenamiento, manejo y uso de explosivos.
Las operaciones de superficie requieren el uso de enormes vertederos de desechos para almacenar los productos de sobrecarga. Se deben implementar controles apropiados para evitar fallas en el vertedero y para proteger a los empleados, el público en general y el medio ambiente.
Minería subterránea
También hay una variedad de métodos para la minería subterránea. Su denominador común es la creación de túneles desde la superficie hasta la veta de carbón y el uso de máquinas y/o explosivos para extraer el carbón. Además de la alta frecuencia de accidentes (la minería del carbón ocupa un lugar destacado en la lista de lugares de trabajo peligrosos dondequiera que se mantengan estadísticas), el potencial de un incidente importante que involucre múltiples pérdidas de vidas siempre está presente en las operaciones subterráneas. Dos causas principales de tales catástrofes son los derrumbes debido a la ingeniería defectuosa de los túneles y la explosión y el fuego debido a la acumulación de metano y/o niveles inflamables de polvo de carbón en el aire.
Metano
El metano es altamente explosivo en concentraciones de 5 a 15% y ha sido la causa de numerosos desastres mineros. La mejor manera de controlarlo es proporcionando un flujo de aire adecuado para diluir el gas a un nivel que esté por debajo de su rango explosivo y expulsarlo rápidamente del funcionamiento. Los niveles de metano deben ser monitoreados continuamente y establecer reglas para cerrar las operaciones cuando su concentración alcanza 1 a 1.5% y evacuar la mina rápidamente si alcanza niveles de 2 a 2.5%.
Polvo de carbón
Además de causar la enfermedad del pulmón negro (antracosis) si los mineros lo inhalan, el polvo de carbón es explosivo cuando el polvo fino se mezcla con el aire y se enciende. El polvo de carbón en el aire se puede controlar mediante rociadores de agua y ventilación por extracción. Puede recogerse filtrando el aire de recirculación o puede neutralizarse añadiendo polvo de piedra en cantidades suficientes para volver inerte la mezcla de polvo de carbón y aire.