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1. Extracción de piedra natural

1.1. INTRODUCCIÓN​

La piedra natural es unos de los materiales de construcción más antiguos y duraderos que se vienen utilizando en el mundo, siendo este fundamental en la construcción y en la obra civil.

El proceso que lleva esta materia prima para su obtención desde su origen geológico hasta su uso final es complejo y fascinante.

En este caso nos vamos a centrar en las rocas ornamentales. Con la denominación de rocas ornamentales se considera la utilización de la piedra natural formada principalmente por granitos, mármoles y pizarras, aunque también se pueden considerar otras piedras para tal fin como las areniscas, las cuarcitas o los alabastros, entre otras.

El proceso de transformación de la piedra más extendido incluye la extracción del bloque, la elaboración de tableros y el corte de tableros para la elaboración de productos finales.

Las técnicas de corte y extracción de la piedra natural de una cantera han evolucionado de forma significativa. Es un sector que se está adaptando a las nuevas demandas del mercado y a las innovaciones tecnológicas. Pasando de los métodos tradicionales con cuñas y mazos hasta la actual tecnología avanzada de corte con sierras de disco o corte con hilo diamantado.

Según las diferentes dimensiones del material obtenido en la cantera, se pueden clasificar en los siguientes tipos, siendo esto un punto muy importante no solo para su transporte y almacenamiento sino para la selección de maquinaria adecuada para cortarlos.

  • Semibloques: menos de 10 toneladas, usados principalmente para realizar piezas pequeñas o medianas.
  • Bloques o semibloques: Entre 10 y 25 toneladas. Estes son más comunes y se suelen cortar en planchas de tamaño estándar para su uso en construcción o decoración. Su manejo requiere maquinaria específica, como grúas pórticos o puentes grúa.

El material resultante de la cantera, también se puede clasificar según su morfología, es decir:

  • Bloque bruto o regular: si la masa de la piedra adquiere una forma aproximada de un paralelepípedo regular
  • Bloque bruto sin forma: si el bloque tiene unas dimensiones irregulares. Dentro de este tipo de bloques se puede diferenciar:
    • Tamaño bruto de un bloque bruto: se denomina al paralelepípedo de ángulos rectos más pequeño que puede conocer ese bloque. Es decir, sus dimensiones incluirán los salientes y los picos del bloque.
    • Tamaño neto de un bloque bruto: se denomina al mayor volumen regular que se puede obtener del bloque. Es decir, a lo que se corresponden al mayor paralelepípedo de ángulos rectos que se puede obtener del bloque. Dentro de este tamaño neto no puede haber oquedades ni taladros. En el caso de un bloque bruto regular, el tamaño neto coincidirá con el tamaño bruto.
  • Bloque comercial: es aquella masa de piedra cuyas dimensiones se aproximan a las dimensiones estándares de un bloque. Es el que resulta de reducir en 5 cm la longitud de cada dimensión del bloque neto. Para mejor ejemplificación, se adjunta la siguiente figura

Libro: Foto 1. Fuente: Libro UF0477: Recepción y almacenamiento del bloque de piedra natural. Amador Ordoñez Puime

1.2. GEOLOGÍA​

Para el trabajo de la piedra, además de requerir maquinaria especializada, también se requiere un profundo conocimiento de las propiedades físicas y estéticas de cada tipo de piedra para poder obtener el máximo provecho de cada una y poder utilizarla de la forma más adecuada posible.

La clasificación de la piedra natural está basada principalmente en función de su naturaleza geológica. Según esta, las rocas ornamentales pueden clasificarse en:

  • Rocas ígneas: son las formadas por el enfriamiento y la solidificación del magma. Generalmente son extremadamente duras, por lo que su trabajabilidad requiere de equipos muy robustos. Hoy en día se utilizan herramientas con elementos diamantados o discos con abrasivos duros como el corindón. Este tipo de piedra se suele aplicar principalmente en fachadas, pavimentos u ornamentación. Como ejemplo están el granito, la pumita, la diorita o la obsidiana.

Foto 2. Rocas Ígneas. Fuente: https://www.diferenciador.com/tipos-de-rocas/

  • Rocas metamórficas: este tipo de roca se ha formado a partir de otros tipos de rocas bajo presión o calor. Son más trabajables que las ígneas y se suelen utilizar en aplicaciones decorativas debido a su apariencia atractiva. Como aplicaciones se pueden encontrar principalmente en revestimientos interiores y esculturas. Como ejemplo están el mármol, la pizarra, la cuarcita o los esquistos.

Foto 3. Rocas metamórficas. Fuente: https://www.diferenciador.com/tipos-de-rocas/

  • Rocas sedimentarias: estas rocas son las formadas por la acumulación de sedimentos. Tienen una porosidad mayor que los tipos anteriores con una resistencia intermedia, dependiendo del tipo de cemento del que se componga, será mayor o menor su resistencia. Como aplicaciones más comunes de este tipo de roca están los pavimentos exteriores o los muros de contención. Como ejemplo están la caliza, la arenisca, el carbón o el yeso.

Foto 4. Rocas sedimentarias. Fuente: https://www.diferenciador.com/tipos-de-rocas/

1.3. PLANIMETRÍA. DESMONTE Y EXPLOTACIÓN​

La explotación de una cantera de piedra natural es un proceso complejo que empieza mucho antes del arranque físico del material. Comienza con una investigación exhaustiva del yacimiento, donde se valoran tanto los aspectos físicos, como las propiedades técnicas y estéticas de la roca.

Factores geológicos como la estructura y extensión de yacimiento, los condicionantes económicos —como la accesibilidad, los costes de transporte, la disponibilidad de servicios y la facilidad de extracción— y medioambientales influyen en la viabilidad y el diseño de la explotación resultando determinantes en la viabilidad del proyecto.

Una vez definida la canterabilidad del yacimiento, la planimetría resulta fundamental para definir la geometría del yacimiento y planificar los accesos y bancos de trabajo.

Mediante cartografía geológica detallada, levantamientos topográficos y, cada vez más, la integración de técnicas geofísicas avanzadas, se obtiene una visión precisa de la geometría del yacimiento y de los condicionantes estructurales que influirán en el diseño de la cantera y en la planificación de los desmontes. Esta fase es clave para minimizar pérdidas de material, optimizar la extracción y garantizar la seguridad de las operaciones.

El desmonte y la explotación de la cantera, por su parte, implican la retirada de recubrimientos, la preparación de accesos y la configuración de los primeros bancos de explotación. La metodología elegida para estos trabajos dependerá de la naturaleza de la roca, la morfología del terreno y las condiciones ambientales, siempre bajo el marco de las normativas técnicas y de seguridad vigentes.

1.3.1. ETAPAS DEL PROCESO DE APERTURA DE UNA CANTERA​

El proceso de apertura de una cantera se divide en cinco fases principales, que pueden adaptarse según las características del yacimiento, asegurando un proceso eficiente y seguro para la obtención de la piedra natural:

  1. Recopilación de información y bibliografía: Se recoge toda la información geológica y minera existente sobre la zona, para seleccionar áreas de interés potencial.
  2. Exploración de campo: Se realizan visitas y muestreos preliminares en las zonas seleccionadas, para refinar la selección de áreas prometedoras.
  3. Investigación previa: Se estudian en detalle las zonas elegidas, analizando características geológicas, mecánicas y de alterabilidad de la roca, así como la viabilidad de la explotación.
  4. Investigación de detalle: Se investiga a fondo cada área, determinando las propiedades comerciales y técnicas de la roca mediante sondeos, apertura de frentes piloto y análisis de muestras, para identificar los mejores puntos de extracción.
  5. Proyecto de explotación y apertura de la cantera: Con la información reunida, se diseña el proyecto de explotación, evaluando la viabilidad técnica y económica antes de iniciar la apertura de la cantera.

Tras confirmar la factibilidad del yacimiento mediante estudios previos, se debe definir el proyecto de explotación de la cantera. Este al menos debe incluir:

  • La evaluación de reservas mineras.
  • La definición de la Geología del yacimiento y sus condicionantes.
  • La selección del método y sistema de explotación.
  • La selección del emplazamiento.
  • El diseño de la cantera.
  • Las reservas explotables con el método y diseño aplicados.
  • La selección y dimensionamiento del parque de maquinaria a emplear.
  • La definición de las necesidades de personal.
  • La planificación de las labores.
  • La definición de las estructuras mineras necesarias.
  • Los condicionantes de finalización del proyecto. Restauración ambiental.

Una omisión en cualquiera de estos aspectos conduce a operaciones ineficientes, pérdida de rentabilidad y riesgos técnicos, mientras que un enfoque estructurado optimiza la extracción, minimiza impactos y asegura la sostenibilidad económica-ambiental del proyecto.

1.3.2. TIPOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN​

Actualmente, la extracción de rocas ornamentales se realiza en dos grandes tipos de explotaciones: a cielo abierto y subterráneas.

Entre las explotaciones a cielo abierto destacan:

  1. Canteras en foso sobre terrenos llanos, que pueden funcionar con extracción por grúas (totalmente confinadas y con acceso mediante escalas) o mediante rampas de acceso construidas con estériles, siendo estas últimas las más habituales por su versatilidad.

Foto 5. Fuente: Por btr - Trabajo propio, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=475395

  1. Canteras en ladera sobre terrenos en pendiente, ubicadas en terrenos inclinados, donde la extracción puede comenzar desde los niveles inferiores o superiores, adaptando la altura y número de bancos según el avance.

Foto 6. Fuente Propia

  1. Canteras de nivelación en terrenos montañosos, situadas en la cima de cerros, donde se iguala el terreno mediante la extracción y el relleno de vaguadas con estériles.

Foto 7. Fuente: https://pixabay.com/es/photos/cantera-monta%C3%B1a-tierra-ingenieria-443255/

Por otro lado, las canteras subterráneas emplean el método de cámaras y pilares, iniciando la explotación desde el exterior y profundizando mediante galerías, dejando pilares para la estabilidad. Este tipo de explotación responde a razones económicas, medioambientales y climatológicas, y está en aumento en lugares como Carrara, Italia, donde se aprovechan antiguas infraestructuras para el acceso.

Foto 8. Fuente: https://subterranologie.com/les-transports-en-carriere-souterraine/

1.3.3. CRITERIOS DE DISEÑO​

El diseño de una cantera de roca ornamental debe basarse en una investigación geológico-minera exhaustiva que permita definir el modelo del yacimiento y optimizar la geometría de la explotación. Este, debe adaptarse a las características de cada yacimiento, considerando factores como el grado de fracturación de la roca, el sentido de avance de la extracción, y la diferencia entre yacimientos masivos y estratificados.

La correcta integración de estos criterios permite planificar las labores, controlar la calidad de la roca y asegurar la viabilidad técnica, económica y ambiental de la cantera.

Para ello, es fundamental considerar varios condicionantes:

  • Calidad y vistosidad de la roca, ya que influyen directamente en el valor comercial del material.
  • Condicionantes geométricos, relacionados con la estructura del yacimiento, la pendiente, los límites de propiedad y la morfología del terreno.
  • Condicionantes geotécnicos, que aseguran la estabilidad de los taludes durante la vida útil de la cantera y en la restauración final.
  • Condicionantes operativos, que determinan las dimensiones mínimas para el trabajo eficiente y seguro de la maquinaria.
  • Condicionantes medioambientales, para minimizar el impacto sobre el entorno y garantizar la sostenibilidad de la explotación.

Generalmente, la extracción en canteras de roca ornamental se realiza de arriba hacia abajo, abriendo bancos sucesivos, ya que este método facilita el acceso y la organización del trabajo en la mayoría de los casos. Sin embargo, dependiendo de la morfología del yacimiento y el relieve del terreno, el avance puede ser lateral, adaptándose al aumento de la topografía y permitiendo la apertura de más bancos conforme se eleva el terreno.

Por otro lado, es fundamental distinguir entre yacimientos masivos (como granitos, mármoles y calizas), que suelen permitir bloques grandes y técnicas de corte específicas, y yacimientos estratificados (como pizarras o travertinos), que requieren métodos adaptados a la disposición en capas. No considerar estas diferencias puede llevar a errores en la planificación y en la eficiencia de la explotación

1.3.4. TÉCNICAS Y METODOLOGÍAS DE EXPLOTACIÓN​

Para poder hacerse una idea del proceso de extracción en una cantera, en este apartado describiremos de forma breve las metodologías de explotación, el ciclo de producción y las operaciones principales a llevar a cabo. Además, también describiremos la ejecución paso por paso a la hora de atacar una bancada.

Los métodos para extraer piedra de una cantera se diseñan en función de las características geológicas del yacimiento y los recursos disponibles. En las canteras a cielo abierto de roca ornamental, generalmente el proceso comienza con la independización y separación primaria del macizo rocoso en un gran bloque, con forma de paralelepípedo y de dimensiones conformes con la tecnología de corte a utilizar, que recibe el nombre de “rachón” o también conocido como “planchón”. Este bloque se subdivide en etapas sucesivas hasta obtener piezas de tamaño manejable y adecuado para la industria de transformación.

Los bloques finales, especialmente en mármol y granito, son más valorados cuanto mayores y mejor escuadrados estén, alcanzando volúmenes de hasta 6 m³ y 20 toneladas, y pueden comercializarse directamente, incluso para exportación. A continuación, se describen los métodos más destacados.

1.3.4.1. MÉTODO MINERO​

Se trata de realizar un proceso organizado, de forma temporal y espacial que define cómo dividir y extraer la roca útil (de interés) y los materiales no aprovechables (estériles).

Su diseño depende de varios factores principales:

  • Del grado de fracturación de la roca. Si la roca está muy fragmentada como las areniscas, se usan métodos menos intensivos como la excavación directa con máquina. Para roca masivas y compactas como el granito, se requieren técnicas como la perforación con cuñas metálicas o voladuras controladas.
  • De la dirección de avance. Generalmente el avance es de arriba hacia abajo, tanto sea en canteras a cielo abierto como subterránea, lo que permite controlar la estabilidad de los bancos, como la minimización de los riesgos por derrumbes.
  • Del tipo de yacimiento. Según sean yacimientos masivos, es decir, bloques continuos de roca en los que se extraen mediante cortes verticales u horizontales, usando sierras de hilo diamantado o explosivos, o yacimientos estratificados, es decir, por capas superpuestas que se explotan respetando los planos naturales de separación, con herramientas como palas o martillos neumáticos.

1.3.4.2. MÉTODO DE BANQUEO​

El proceso de actuación es el siguiente:

  • En primera instancia se procede a dividir el yacimiento en “rebanadas” verticales (pastillón) del grosor comercial y de altura similar al espesor de explotación.
  • A continuación, se procede a fragmentar cada rebanada vertical, en forma descendiente, en pastillones (o bloques grandes) que se dejan caer sobre un colchón de escombros finos, denominado “cama” para evitar que la piedra se dañe lo menos posible.
  • Cada pastillón se sigue subdividiendo de forma progresiva hasta alcanzar el tamaño aproximado de los bloques comerciales.

Foto 9. Fuente propia

Esta técnica es la estándar en la mayoría de las canteras moderas. Prioriza la adaptación al terreno, combinando seguridad y eficiencia. Las alturas de los bancos se fijan a partir de las características del yacimiento, de las técnicas de extracción empleadas, de la geometría del hueco y de la secuencia de corte adoptadas.

Existen dos tipologías: el métodos de bancos altos, con subdivisiones clásicas, y métodos de bancos bajos, donde el primer bloque de roca aislado ya es el bloque comercial.

  1. BANCOS ALTOS (alturas de entre 6 a 15m) Este tipo de bancos son habituales en yacimientos masivos o estratiformes de grandes espesores de granitos, mármoles y calizas. Se busca un rendimiento óptimo de corte, reducir labores preparatorias del bloque primario y aumentar el aprovechamiento de la roca. Existen tres tipologías de bancadas:
    • Clásica: altura y longitud de decenas de metros y espesor de entre 1 y 3m de grosor. Bloques alargados. Ideales para mármol.
    • Gran bloque: Sus tres dimensiones son del mismo orden, variando entre los 3 y los 12 m. Utilizado en calizas compactas
    • Bancada larga: en yacimientos sedimentarios, destaca la longitud, frente a las otras dos dimensiones.

Foto 10. Fuente propia

  1. BANCOS BAJOS (altura igual al tamaño comercial, de 2 a 4m) Este tipo de bancos se aplica a rocas masivas con pocas fracturas como sería un granito de alta calidad.

Es un sistema más flexible y versátil a la hora de poder cambiar dirección de corte y elimina pasos intermedios de fragmentación. Además, es un sistema más seguro en el que existe un menor riesgo de tener accidentes por desprendimientos y posibles caídas.

Foto 11. Fuente propia

1.3.5. CICLO DE PRODUCCIÓN​

El ciclo de producción en una cantera de piedra natural abarca desde la identificación y preparación inicial de la bancada, pasando por los procesos de marcado y posterior corte del material hasta la obtención de bloques comerciales listos para su transformación y venta. Este proceso se compone de varias fases secuenciales, cada una con operaciones y tecnologías específicas. Antes de profundizar en el ciclo de producción, cabe hablar sobre las características generales de una bancada y las técnicas de preparación para poder llevar a cabo dicho trabajo.

1.3.5.1. CARACTERÍSTICAS DE UNA BANCADA​

Las características de una bancada vienen marcadas por sus partes y dimensiones. Como partes destacables de una bancada se encuentras:

  • La cara frontal: Es la superficie vertical donde se marcan y cortan los pastillones.
  • La coronación: Es la parte superior de la bancada (se protege con barreras de seguridad). También se puede denominar patio superior.
  • El pie de bancada: Es la base del corte de levante. también se puede denominar patio inferior.

Por otro lado, las dimensiones típicas de las bancadas en las canteras gallegas son del siguiente orden:

  • Altura: 10-20 metros (depende de la cantera).
  • Longitud: 50-200 metros (se amplía progresivamente).
  • Profundidad útil: 10-20 metros (zona de corte para pastillones).

1.3.5.2. PREPARACIÓN INICIAL DE LA BANCADA​

Antes de iniciar cualquier tipo de corte en la bancada, se llevan a cabo una serie de actuaciones entre las que se encuentra la evaluación exhaustiva del frente de cantera, donde se procede a:

  • Identificar el macizo: Los geólogos analizarán las características del yacimiento (fracturación natural, alteraciones, reservas, etc.) y del granito a extraer (propiedades físico-mecánicas, composición química y mineralógica). Para ello, realizarán sondeos y extraerán testigos con el fin de evaluar parámetros como dureza, color y pureza del material.

  • Limpiar la zona: Se realizará un desmonte previo con excavadoras para la eliminación de material estéril y cobertura vegetal, con el objetivo de dejar al descubierto los frentes de explotación. Estos pueden presentarse en una única cota o disponerse en configuración escalonada.

  • Provisión de accesos: La configuración de los accesos en cantera debe responder a dos parámetros fundamentales: pendiente y anchura.

    La pendiente máxima admisible será del 20% (equivalente a 11.3°). Esta pendiente no es arbitraria, sino que deriva de estudios sobre la capacidad de frenado de maquinaria pesada cargada en condiciones adversas. Esta inclinación garantiza que los vehículos puedan detenerse con seguridad incluso con el 80% de su carga máxima.

    La anchura se calcula mediante la siguiente fórmula: Ancho total = Ancho de vía máquina + 2 m (margen operativo) + 2 m (arcén de seguridad)

    Este margen considera:

    • La oscilación lateral de la carga durante el transporte
    • El espacio necesario para maniobras de emergencia
    • La visibilidad periférica del operario La superficie de rodadura requiere especial atención en su diseño. El perfil transversal debe presentar una inclinación máxima del 2-3% hacia los laterales para facilitar el drenaje, evitando acumulaciones de agua que reduzcan la fricción.

    Se recomienda emplear zahorra natural compactada (tamaño máximo de árido 40mm) con un coeficiente de rozamiento mínimo de 0.45 en condiciones húmedas.

    La estructura típica de las capas viene siendo:

    • Base: 30cm de material seleccionado
    • Capa intermedia: 20cm de mezcla granular
    • Capa de rodadura: 15cm de material drenante

  • Marcado de la bancada: Mediante herramientas de trazado, se delimitan las líneas de corte con las dimensiones estándar (habitualmente 10m × 10m × 1.8 / 2 m) para el replanteo de los cortes. Este proceso busca optimizar la obtención de bloques comerciales útiles mientras se minimiza la generación de material de desecho.

1.3.5.3. CICLO CLÁSICO DE PRODUCCIÓN​

Como ya se ha avanzado anteriormente, se trata de realizar operaciones elementales que se realizan de forma secuencial. Básicamente es el corte y manipulación de bloques a volúmenes cada vez más reducidos. El ciclo clásico comprende los siguientes pasos:

1º Independización primaria del macizo rocoso. Se aísla un gran bloque de la masa principal de roca, utilizando tecnologías como el hilo diamantado, perforación, voladuras controladas, etc, según el tipo de piedra y la morfología del yacimiento. El bloque primario suele tener forma de paralelepípedo y dimensiones conformes con la tecnología de corte a utilizar.

Foto 12. Fuente propia

2º Subdivisión del bloque primario Durante un conjunto de etapas sucesivas, el bloque inicial se fragmenta en otros más pequeños mediante cortes sucesivos, hasta obtener bloques de dimensiones tales que faciliten la labor de los equipos de manipulación, carga y transporte para llegar al escuadrado final. Para ese proceso se emplean herramientas como perforadoras, cuñas y en ocasiones pequeñas voladuras.

Foto 13. Fuente propia

3º Obtención de bloques comerciales Los bloques se ajustan a las dimensiones requeridas por la industria de transformación dentro de la gama de tamaños comerciales. Se pueden encontrar los siguientes tamaños:

Longitudde 1,90 m a 3,30 m
Anchurade 1,00 m a 2,00 m
Alturade 1,80 m a 2,00 m

Estos tamaños permiten una manipulación eficiente, cumpliendo con los estándares de mercado.

Foto 14. Fuente propia

4º Perfilado de bloque comercial Finalmente, los bloques comerciales se perfilan y escuadran para obtener formas homogéneas con sus caras planas y regulares, eliminando irregularidades y optimizando el aprovechamiento del material. Este proceso facilita el posterior corte y acabado en la fábrica de procesado.

Foto 15. Fuente propia

1.3.5.4. DIMENSIONES Y PRODUCCIÓN​

El ciclo de producción en cantera de piedra natural es un proceso altamente técnico y planificado, que combina métodos tradicionales y tecnología avanzada para maximizar el aprovechamiento del recurso, garantizar la calidad del producto final y asegurar la sostenibilidad de la explotación. La producción en cantera está condicionada por varios factores logísticos y técnicos:

  • Problema de espacio: Es fundamental planificar los huecos de extracción, áreas de servicios y zonas de acopio de escombros, que varían en función del volumen producido y la morfología del terreno
  • Gestión de las escombreras: El volumen de residuos generados depende directamente de la cantidad de piedra extraída y del tipo de corte realizado. Una gestión eficiente de escombros es esencial para mantener la operatividad y minimizar el impacto ambienta
  • Nº de frentes de explotación abiertos para garantizar nivel de producción. Para asegurar un flujo constante de producción, se mantienen varios frentes de extracción abiertos simultáneamente. El número de paneles activos puede variar en el tiempo según la demanda y la planificación de la cantera
  • Niveles de producción La producción puede mantenerse constante o ajustarse (acelerar o ralentizarse) según las necesidades del mercado, la capacidad de transformación y las restricciones logísticas o medioambientales

1.3.6. OPERACIONES PRINCIPALES​

La extracción de piedra natural ha evolucionado con el paso del tiempo buscando mayor productividad, mejor aprovechamiento del material y más seguridad. Inicialmente hasta el año 1975, se usaban explosivos, lo que provocaba grandes pérdidas de materia prima. Posteriormente, se introdujo la lanza térmica, más efectiva pero rudimentaria y contaminante. Será a partir de los años noventa, cuando se empiece a usar el hilo diamantado. Este ha supuesto una revolución, permitiendo cortes más precisos, automáticos y con menos impacto ambiental. Es por ello por lo que aquí solo mostraremos como operaciones principales la perforación y el corte con hilo diamantado con sus procesos correspondientes.

1.3.6.1. PROCESOS PARA EL MARCADO Y CORTE DE LA BANCADA​

En algunas canteras, la apertura del primer bloque en un banco se realiza por voladura para poder liberar dos caras para realizar los demás cortes con hilo de diamante. En otras, se pueden realizar perforaciones verticales en las esquinas del fondo del gran bloque, y perforaciones horizontales hasta conectar con la perforación vertical. Una vez unidas las perforaciones se procede al guiado del hilo diamantado y la conexión al equipo de corte ubicado generalmente desde la plaza inferior para el corte de las paredes laterales. Para la cara posterior, paralela al frente, e incluso el corte del andar (levante) existen distintas soluciones, aunque lo más extendido por ser lo más rentable es el uso de las voladuras (especialmente en canteras de granito).

Una vez existe un frente abierto se procederá al escuadrado de la bancada. En caso contrario, se trazará una línea imaginaria para garantizar la perpendicularidad respecto al plano de ese frente. Aun así, previamente al escuadrado se deberán realizar las siguientes operaciones:

  • Actuaciones previas
    • Preparación del área de trabajo: Se definirá la zona de volcado de pastillones, asegurando siempre espacio suficiente para el acceso de maquinaria pesada y la ejecución de las operaciones requeridas por el proceso.
    • Cálculo de bloques aprovechables: Primero se determinará la cantidad de bloques comerciales útiles que pueden extraerse de cada pastillón.
    • Dimensionamiento de pastillones: Con base en los bloques aprovechables, se calcularán las medidas óptimas de los pastillones.
    • Estimación de producción por bancada: Finalmente, se evaluará el número total de pastillones extraíbles de la bancada, considerando la longitud máxima de corte del hilo diamantado (50 metros).

Una vez se han tenido en cuenta estas actuaciones, se procede a realizar los siguientes paso para la obtención del bloque comercial, que es lo que realmente se pretende con todo este trabajo.

  • Escuadrado Como paso previo al replanteo, se realiza una perforación de levante con sonda. Se trata de una perforación en sentido horizontal, que marcará la línea de corte primario del pastillón, con una sonda de 80mm y una profundidad de 10 a 20 metros según la estrategia de explotación y las características de la empresa.

Foto 16. Fuente propia

Foto 17. Fuente propia

  • Aplomado Tras la perforación con la sonda en sentido horizontal, se procede a sacar un plomo para encontrarse en la parte superior de la bancada con el orificio en la parte inferior. Se coloca una barrena larga en el orificio de la sonda, dejando aproximadamente 1 m sobresaliendo del mismo. Desde la parte superior de la bancada, se baja un cordel con un peso en su extremo. Este buscará la perpendicularidad con la barrena. En el punto de coincidencia, se marca un trazo de referencia.

Foto 18. Fuente propia

  • Desalabeado En la parte superior de la bancada, se coloca otra barrena larga o cualquier elemento rígido y recto sobre el trazo del plomo para establecer una línea recta de referencia. Esta nos servirá para poder desalabear con la barrena del orificio de la sonda en la parte inferior.

Foto 19. Fuente propia

Con el ojo dominante, se alinea visualmente la barrena inferior con la superior y sin mover esta del trazo del plomo se va moviendo hasta alinearla y ajustarla logrando la coincidencia perfecta. Esto genera una directriz de corte.

Foto 20. Fuente propia

Utilizando como referencia la alineación previamente obtenida con las barrenas, se coloca un cordel guía sobre el trazo marcado por el plomo. Este cordel se ajusta perfectamente alineado con la barrena de referencia, garantizando que siga la misma dirección que la perforación original de la sonda. De esta manera acabamos de formar un plano vertical perfectamente alineado, llamado plano de corte de plomo, que servirá como guía maestra para el corte del hilo diamantado. Este plano asegura que el hilo diamantado siga una trayectoria exactamente perpendicular y sin desviaciones.

  • Escuadrado Sobre la directriz previamente establecida, se mide la longitud deseada para el pastillón, o también denominada profundidad de corte (ej: 10m).

Foto 21. Fuente propia

Con una escuadra de gran formato, se traza una línea perpendicular y se marca un trazo definitivo al final de esta perpendicular.

Foto 22. Fuente propia

Para tener el volcado controlado del pastillón, desde el vertice que genera el escuadrado, se cierra el ángulo 2 cm por cada metro lineal. Esta modificación facilitará al pastillón no quedarse atascado creando un mínimo cono de liberación reduciendo la fricción durante el volcado y previniendo atascamientos por presión lateral del macizo.

Foto 23. Fuente propia

  • Generación del plano de corte de NORTE: Desde el trazo del final de la perpendicularidad bajamos un cordel para buscar el plomo y generar un punto para poder realizar una perforación horizontal con la sonda y encontrarse con la primera perforación horizontal

Foto 24. Fuente propia

  • Perforación vertical con sonda: Se ejecuta en el vértice formado por la intersección de los planos de escuadrado una perforación con la sonda con el objetivo de crear una conexión precisa con las perforaciones horizontales existentes en la base de la bancada. Esto Permitirá el paso del hilo diamantado para el corte completo del pastillón.

Foto 25. Fuente: https://eadic.com/blog/entrada/tecnicas-de-corte-de-rocas-en-canteras-de-rocas-ornamentales/ y fuente propia

Cuando no se produce el encuentro entre perforaciones se introduce una sonda de inspección en ambas perforaciones con un localizador electromagnético para determinar el punto exacto de máxima aproximación, el ángulo y dirección de desviación y la profundidad del problema para garantizar ese encuentro.

Foto 26. Fuente propia

Como perforación secundaria, se realizan perforaciones paralelas espaciadas cada 1.8 / 2 metros, que se encontrarán posteriormente con las perforaciones perpendiculares que se realizaron en la parte inferior de la bancada.

Foto 27. Fuente propia

  • Corte con hilo diamantado. Proceso para el corte de la bancada
    • Enhebrado del hilo diamantado: Una vez realizadas las 3 perforaciones, una perforación vertical y dos horizontales, el siguiente paso será realizar el corte en las tres caras con hilo diamantado. Se suele realizar el corte desde la plaza inferior (se evitan ángulos más agudos), aunque en ocasiones, para el corte de la cara posterior se puede colocar la máquina desde la plaza superior, lo que raramente se usa para la cara lateral y para el corte de andar. Para ello primeramente se debe introducir el hilo por el agujero guía superior hasta que llegue a la primera perforación horizontal inferior. Con una varilla rígida con gancho en su extremo, se engancha el extremo del cordel ubicado al final de la perforación. Luego, se tira de él para sacarlo al exterior. El proceso se repite, en el otro orificio perpendicular de la base de la bancada, se vuelve a introducir la varilla rígida para enganchar el cordel que desciende del orificio superior. Una vez enganchado, se tira de él hasta sacarlo también al exterior. Esto se hace par conseguir enhebrar el hilo diamantado y así poder llevar a cabo tanto el corte de plomo como el de norte.
        Corte de Norte                                          Corte de Plomo

Foto 28. Fuente:https://siaia.apambiente.pt/AIADOC/AIA3303/aia_2_2019_p%20salgueirinha_parecer%20final_ca201991310202.pdf

Se ata firmemente el extremo del hilo diamantado al extremo del cordel guía. Es crucial verificar el sentido de corte del hilo para evitar daños cuando comience a operar, debido a que el hilo diamantado tiene un sentido preferente de corte. Finalmente, se tira del cordel guía para hacer pasar el hilo diamantado a través de las perforaciones hasta que este salga por el otro extremo.

Foto 29. Fuente propia

  • Instalación del hilo diamantado y puesta en marcha: Antes de cerrar el hilo diamantado en bucle con un empalme metálico a presión, es necesario aplicar una torsión específica de 1.5 vueltas por metro en cada extremo del hilo diamantado. Este giro permite que, durante el corte, el hilo rote sobre sí mismo de manera uniforme. Así se evita el desgaste desigual de las perlas diamantadas (que afectaría solo a una cara) y se garantiza una distribución equilibrada del desgaste a lo largo de todas las perlas. Se instala el hilo diamantado en la máquina de corte pasándolo por las diferentes poleas guía y volantes de tensión, según el diseño del equipo.

Foto 30. Fuente propia

Foto 31. Fuente propia

Para el corte de levante, sería necesario enhebrado del hilo en esta dirección.

Foto 32. Fuente propia

  • Proceso de corte con hilo diamantado Durante la puesta en marcha, se deben ajustar todos los parámetros según el tipo de piedra a trabajar: El sentido de giro del motor.
    • La tensión del hilo diamantado (inicialmente entre 18-25 m/s para todos los tipos de granito), que se incrementa progresivamente durante el corte hasta alcanzar 65-70 m/s en el caso del granito silvestre. Para granitos más duros como el Gris Mondariz o el Rosa Porriño, la velocidad máxima se reduce a 31-32 m/s para optimizar el corte.

Foto 33. Fuente propia

  • Es fundamental activar el caudal de agua suficiente antes de iniciar el corte para garantizar la refrigeración adecuada del hilo.
  • El consumo eléctrico oscila entre 35-40 amperios en el arranque y alcanza los 60-70 amperios en máxima producción, tanto para el motor principal como para el de tiro/avance. Estos sistemas se autorregulan automáticamente en función de la resistencia que ofrece la piedra durante el proceso de corte.

Foto 34. Fuente propia

Foto 35. Fuente propia

Foto 36. Fuente propia

Cortes vertical y horizontal con hilo diamantado.

Foto 37. Fuente

  • VOLCADO DEL PASTILLÓN Una vez realizado el corte en las tres caras del pastillón con hilo diamantado, el siguiente paso sería volcarlo para poder proceder a su subdivisión. Para ello, lo primero sería preparar una cama de arena (aunque realmente se trata de material estéril, con predominio de finos, sobrante de la cantera). Esta protección para la caída evitará fracturas en el pastillón. Una vez se dispone del lecho para amortiguar la caída, se debe ejercer fuerza en el pastillón para provocar su vuelco.

Foto 38. Fuente propia

Existen distintos mecanismos para ello:

  • Bolsas metálicas llenas de agua - Hidrobags
  • Maquinaria pesada y empujadores hidráulicos.
  • Tracción mediante cabrestante desde grúa.
  • Carga de pólvora en plano posterior.

Se indican a continuación lo más utilizados en las canteras gallegas:

  • Separación con bolsas metálicas llenas de agua - hidrobags
    1. Se colocan 2-4 bolsas metálicas expansivas en la ranura generada por el hilo diamantado, distribuidas a lo largo del corte.
    2. Las bolsas se llenan con agua a 200-300 bares de presión, generando una fuerza de expansión de hasta 500 toneladas, lo que provoca la inclinación paulatina del pastillón.
    3. A medida que el pastillón se inclina, se colocan fragmentos de piedra como soporte para evitar que la ranura se cierre por retroceso.
    4. Una vez alcanzada la separación suficiente, se prepara el volcado utilizando una pala de gran tonelaje con un implemento hidráulico.

Foto 39. Fuente propia

Foto 40. Fuente propia

  • Asistencia con maquinaria pesada y empujador hidráulico
    1. Antes del volcado definitivo, una pala de gran tonelaje crea una cama de amortiguación en la base de la bancada utilizando material estéril. Esta estructura es fundamental para absorber el impacto y distribuir la carga, evitando daños al pastillón.

Foto 41. Fuente propia

  1. Otra pala, posicionada en la parte superior de la bancada, emplea un implemento hidráulico de empuje para aplicar fuerza gradual sobre el pastillón. El diente del implemento se encaja en la ranura creada por las bolsas expansivas, facilitando el volcado asistido. Mediante el empuje progresivo de la pala superior, el pastillón comienza a inclinarse.

Foto 42. Fuente propia

  1. Al alcanzar un ángulo de 10°–15°, el bloque pierde estabilidad y su propio peso lo hace caer de manera controlada sobre la cama de amortiguación.

Foto 43. Fuente https://www.youtube.com/watch?v=kxen57Hrmks&t=331s

Foto 43.1. Fuente https://www.youtube.com/watch?v=kxen57Hrmks&t=331s

  • Proceso de marcado Una vez volcado el pastillón, se asienta debidamente y se procede al marcado para dividirlo en bloques y semibloques comerciales. Esta es una labor importante, ya que un trabajador con experiencia puede aprovechar mucho mejor los pastillones, disminuyendo al máximo los desperdicios. Las medidas que se suelen buscar pueden variar en función del estado del material, la densidad (peso), el aprovechamiento del pastillón…, pero son medidas brutas habituales: 350x200x180 (en cm.) Se busca que los bloque resultantes sean aptos para un cómodo transporte y el posterior procesamiento industrial.

Foto 44. Fuente propia

  • Perforación para subdivisión de pastillón Realizado el marcado, se procederá de nuevo a perforar, en este caso en el pastillón volcado, siguiendo las marcas anteriores. Se busca conseguir volúmenes máximos de hasta 10m³ para que sean manipulables por los equipos de la cantera y transportables a fábrica. Los diámetros de perforación usados en este caso son menores (32 mm), el tamaño que se adapta al tamaño de las cuñas. El espaciamiento de los barrenos variará en función del plano de corte:
    • Para el andar, se perforará a una profundidad de aproximadamente 50 cm o más en función del tipo de granito, manteniendo una separación entre barrenos de 35 a 45 cm.
    • Para el norte, no se puede perforar hasta el fondo, ya que la salida de la barrena provocaría un desconchado importante que afectaría la apariencia del bloque comercial en el perímetro inferior. Por ello, la profundidad de perforación debe rondar el 80% de la altura del bloque, con una distancia entre barrenos de 25 cm.
    • Cuando el pastillón está tumbado, ya no existe un plano de plomo, dado que uno de esos planos queda apoyado en la cama de amortiguado, mientras que el otro sirve como superficie para el trazado del escuadrado de los bloques comerciales.

Foto 45. Fuente propia

  • Corte de bloques (subdivisión con batería de martillos) En esta fase, la rotura entre los barrenos se realiza mediante el empleo de cuñas, accionadas manual o hidráulicamente. Antiguamente se utilizaban sistemas neumáticos, actualmente sustituidos por los hidráulicos, con una operación centralizada de baterías de martillos que permiten el control de varios en paralelo por un solo operador de equipo y con los brazos automatizados obteniendo una mayor productividad, menor consumo energético, y un menor impacto ambiental derivado de los ruidos y el polvo.

Foto 46. Fuente propia y https://oa.upm.es/21840/1/L3_DISE_ROCA_ORNAMENTAL_071120_2.pdf

  • Recuadre o escuadrado final del bloque Los bloques obtenidos deben alcanzar las dimensiones y forma adecuadas para su comercialización, que puede ser directa, si el escuadrado de las caras fuera correcto, o precisa de un perfilado definitivo, en función de las calidades de la roca y la tolerancia final exigida por el mercado. La calidad del acabado en las caras del bloque final depende del correcto alineado de la perforación, así como de la separación y diámetro de los barrenos, existiendo en cualquier caso imperfecciones derivadas del sistema en sí mismo que pueden suponer unas pérdidas importantes de material útil. Este escuadrado se obtiene mediante perforación y acuñado (empleo de cuñas) y sin utilización alguna de explosivo, consiguiendo una profundidad variable de los barrenos en función de la cara en la que se actúe y una gran precisión en su alineamiento para una perfecto escuadre.

Bloques escuadrados

Foto 47. Fuente propia

1.4. MAQUINARIA​

En una cantera de piedra natural, la maquinaria a utilizar siempre suele ser una combinación de varias técnicas y equipos y sobre todo en una explotación moderna, donde los empresarios tratan de adaptar la maquinaria a la naturaleza de la roca y a las distintas fases del proceso y que esta sea ideal para los diferentes procesos como son el arranque, el corte, la subdivisión, la carga e incluso el transporte.

La correcta selección de equipos permite optimizar costes, mejorar la seguridad y obtener bloques de mayor calidad y valor comercial.

El avance tecnológico, especialmente a partir de la incorporación del hilo diamantado y equipos de corte automáticos, ha permitido aumentar la productividad y reducir el impacto ambiental y los riesgos laborales, consolidando estos sistemas como estándar en la industria de la piedra natural.

Por otro lado, la selección y dimensionamiento de la maquinaria en una cantera dependen fundamentalmente de las características geomecánicas de la roca (su abrasividad, su dureza, la resistencia a compresión, la tenacidad y o la porosidad), los ritmos de producción deseados y el grado de mecanización que se pretende alcanzar.

A continuación, se describen de forma muy genérica los principales equipos de trabajo para poder llevar a cabo el ciclo productivo de una cantera de piedra natural.

  1. Equipos de Arranque y Corte

Perforadoras hidráulicas o neumáticas: Las perforadoras hidráulicas y neumáticas son equipos esenciales en los trabajos de cantera de piedra natural, especialmente en la fase de extracción y preparación de bloques. Ambas tecnologías se emplean para realizar perforaciones en la roca, que pueden destinarse a la inserción de explosivos (voladuras controladas), a la colocación de cuñas para la fragmentación controlada o como paso previo para el corte con hilo diamantado.

Foto 48. Fuente propia y https://oa.upm.es/21840/1/L3_DISE_ROCA_ORNAMENTAL_071120_2.pdf

Las perforadoras hidráulicas funcionan mediante un sistema de presión de aceite que acciona el mecanismo de percusión y rotación. Destacan por su gran potencia, precisión y capacidad para realizar perforaciones profundas y de mayor diámetro.

Por su parte, las perforadoras neumáticas utilizan aire comprimido para accionar el martillo y el sistema de rotación. Son equipos robustos, versátiles y fáciles de mantener, adecuados para trabajos en los que se requiere movilidad y acceso a zonas menos accesibles. Aunque suelen tener menor potencia que las hidráulicas, su sencillez y adaptabilidad las hacen muy útiles en canteras de menor tamaño o en operaciones auxiliares.

Equipos de corte con hilo diamantado. El hilo diamantado es una de las tecnologías más avanzadas y extendidas en la actualidad para el corte de grandes bloques. Consiste en un cable de acero recubierto con segmentos de diamante sintético, que se mueve a alta velocidad y corta la roca por abrasión. Permite obtener bloques de gran tamaño y superficies regulares, con un mínimo de pérdidas y sin introducir vibraciones ni calor en la piedra. Es especialmente eficaz en mármoles, granitos y otras rocas ornamentales de alta dureza.

Imagen de rollos de hilo diamantado

Foto 49. Fuente: https://eadic.com/blog/entrada/tecnicas-de-corte-de-rocas-en-canteras-de- rocas-ornamentales/ y http://www.glsunshine.com/es/show_hilosdiamantados_54.html

Existen diferentes máquinas para poder realizar este trabajo. Las más antiguas están formados por un grupo motor, con accionamiento eléctrico, y con potencia entre 30-50 C.V., con su correspondiente reductor que actúa sobre la polea conductora del cable y que va montado sobre un chasis móvil sobre raíles.

Un conjunto guiador compuesto por dos carriles o vías sobre los que se desliza o mueve el sistema de accionamiento, y con una carrera de unos 6 m de desplazamiento, que se puede suplementar para su alargamiento paralelo al banco.

Unos sistemas automáticos de control electrónicos de arranque, velocidad y tensión del cable, de paradas por rotura o final de carrera.

Con este tipo de máquinas se deberá tener muy en cuenta en nivelado de los raíles, pues una pequeña desnivelación en los mismos hará que la línea de corte se desvíe de forma considerable en la vertical de corte en la piedra.

Máquinas de corte con hilo diamantado

Foto 50. Fuente propia y Herrera Herbet, J. (2017). Explotaciones de cantera de roca ornamental

Las máquinas de corte con hilo diamantado más modernas son máquinas autónomas sobre neumáticos que se pueden adaptar de forma más ágil a la posición adecuada al plano de corte.

Foto 51. Fuente propia

Rozadoras de brazo Con este sistema es necesario disponer de unas alturas de banco muy limitadas por el alcance del brazo cortador, y su uso está condicionado por la existencia y orientación de las discontinuidades naturales, así como por las exigencias en el tamaño de los bloques vendibles.

(INVASSAT). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

La rozadora consta básicamente de un brazo accionado, móvil y orientable, sobre el que se desplaza una cadena provista de unas picas como elementos de corte y de desgaste. El sistema de accionamiento del brazo es del tipo electro-hidráulico con unas potencias entre 10 y 60 Kw, y todo el conjunto se desliza sobre carriles en la dirección del corte con velocidades de avance de 2 a 10 cm/mín. y con la posibilidad de desplazarse por pendientes máximas de 15º. El brazo es orientable para poder realizar los cortes verticales y horizontales, con una longitud variable entre 1,5 y 3 m. Sobre el perímetro del brazo se desplaza la cadena que arrastra las picas, de un material altamente resistente.

Foto 53. Fuente: https://eadic.com/blog/entrada/tecnicas-de-corte-de-rocas-en-canteras-de- rocas-ornamentales/

Equipos de corte con disco. Esta técnica de corte con discos diamantados o de metal duro, montados sobre carretón móvil, brazo articulado o equipos autoportantes, permite obtener bloques de excelente acabado directamente en la cantera, sin necesidad de etapas adicionales de escuadrado. Sin embargo, su principal limitación es la escasa profundidad de corte (40-60 cm), lo que restringe el tamaño de los bloques y exige un diseño muy preciso de los bancos y amplias plataformas de trabajo.

Foto 54. Fuente: Juan Herrera Herbert (2018). Canteras de roca ornamental. técnicas y sistemas de extracción

Aunque es eficiente y de bajo consumo energético, su uso es más común en talleres de aserrado que en canteras, salvo en explotaciones de pizarra, mármol y caliza donde se adapta bien a la obtención de bloques de dimensiones específicas.

Foto 55. Fuentes: https://eadic.com/blog/entrada/tecnicas-de-corte-de-rocas-en-canteras-de-rocas-ornamentales/ https://cofeseg.com/producto/maquina-de-doble-disco/

Utilización de cuñas manuales e hidráulicas Las cuñas, tanto manuales como hidráulicas, son herramientas auxiliares empleadas para la separación controlada de bloques a partir de la roca matriz.

El procedimiento consiste en perforar una serie de orificios alineados en la piedra, introducir las cuñas y aplicar presión, ya sea manualmente o mediante sistemas hidráulicos. Esta técnica permite una división precisa y controlada, minimizando la generación de fisuras indeseadas y optimizando el aprovechamiento del material, especialmente en etapas de subdivisión de bloques grandes.

Este sistema se debe aplicar fundamentalmente sobre las rocas de mayor dureza y abrasividad, del tipo granítica. Esta maquinaria es utilizada tanto para realizar el corte primario como el secundario en los planchones de roca.

Foto 56. Fuente propia Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

En la siguiente ilustración se puede apreciar la secuencia del método Finlandés de rotura de bancada y posterior formación de bloques comerciales con este tipo de maquinaria.

Foto 57. Fuente: Herrera Herbet, J. (2017). Explotaciones de cantera de roca ornamental

Lanza térmica, llama o soplete (utilización muy esporádica, actualmente obsoleta). El corte con lanza térmica se utiliza principalmente en rocas ígneas como granitos y dioritas con alto contenido en sílice, y es especialmente útil para realizar rozas iniciadoras en materiales con buena decrepitabilidad. Esta técnica aprovecha la capacidad de la roca para fracturarse en escamas debido al choque térmico generado por la diferencia de conductividad térmica entre sus minerales constituyentes. El sistema consiste en una lanza que combina combustible, oxidante y agua, generando ondas de choque térmico que, seguidas de un enfriamiento rápido, provocan la fractura y expulsión de los granos de la roca. Es fundamental que la roca tenga ciertas propiedades, como un tamaño de grano homogéneo y ausencia de materiales elásticos, para lograr un corte eficiente.

Foto 58. Fuentes: https://eadic.com/blog/entrada/tecnicas-de-corte-de-rocas-en-canteras-de-rocas-ornamentales/ y https://nociones-construccion.blogspot.com/p/extraccion-de-la-piedra.html

  1. Equipos de Carga y Manipulación

    • Excavadoras sobre orugas: Las excavadoras sobre orugas son esenciales para el movimiento de grandes bloques, la retirada de estériles y el acondicionamiento de los frentes de explotación. Su diseño robusto y su capacidad para trabajar en terrenos irregulares las hacen idóneas para el entorno de cantera. Además, pueden equiparse con implementos específicos, como martillos hidráulicos, cucharas o sistemas de empuje hidráulico (bench pusher), aumentando su versatilidad y productividad.

Foto 59. Fuente: (INVASSAT). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

  • Cargadores frontales: Los cargadores frontales se utilizan principalmente para cargar los bloques extraídos y transportarlos hasta las zonas de acopio o las plataformas de transporte interno. Su gran capacidad de carga y maniobrabilidad permiten optimizar los tiempos de ciclo y reducir los riesgos asociados a a manipulación manual de bloques. Pueden operar con pinzas o cucharas reforzadas, adaptadas al peso y tamaño de los bloques.

Foto 60. Fuente: (INVASSAT). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

  1. Equipos de Transporte Interno

    • Camiones rígidos o dúmperes articulados: El transporte interno de bloques y estériles dentro de la cantera se realiza mediante camiones rígidos o dúmperes articulados, diseñados para soportar grandes cargas y operar en terrenos accidentados. Estos vehículos permiten trasladar el material desde el frente de extracción hasta la planta de procesamiento o las zonas de acopio, garantizando la continuidad del flujo de producción y minimizando los tiempos de espera.

Foto 61. Fuente: (INVASSAT). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

  1. Equipos Auxiliares

    • Compresores y generadores eléctricos: Los compresores suministran aire comprimido para alimentar equipos neumáticos, como perforadoras y martillos, mientras que los generadores eléctricos proporcionan energía en áreas de la cantera donde no hay acceso a la red eléctrica. Ambos equipos son fundamentales para asegurar la operatividad continua de la maquinaria y la autonomía de los equipos móviles.

En definitiva, la elección y el correcto uso de la maquinaria en una cantera de piedra natural son determinantes para la eficiencia, la seguridad y la calidad del proceso extractivo. La integración de tecnologías avanzadas, como el hilo diamantado o los sistemas hidráulicos de empuje, junto con el uso de equipos de carga, transporte y auxiliares adecuados, permite optimizar la producción, minimizar los riesgos y preservar la integridad del material extraído. Una comprensión técnica y operativa de estos equipos es esencial para cualquier profesional del sector y debe ser parte central de la formación en procesos de explotación de canteras.

1.5. SEGURIDAD Y SALUD​

La explotación de una cantera de piedra natural es una actividad industrial que implica la manipulación de grandes volúmenes de material, el uso de maquinaria pesada y la presencia de condiciones geológicas variables. Este entorno, presenta riesgos laborales específicos que, si no se gestionan adecuadamente, pueden derivar en accidentes muy graves. Por ello, la seguridad y salud de los trabajadores debe ser una prioridad absoluta, mediante la identificación, evaluación y control de los peligros asociados a cada fase del proceso extractivo.

La normativa vigente, que incluye la Ley 31/1995 de Prevención de Riesgos Laborales, el RD 863/1985, Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera, o las Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC), como la ITC 02.0.02 sobre protección frente a polvo y sílice cristalina respirable, supone el marco normativo específico que establece las obligaciones de las empresas y los derechos de los trabajadores y en base al cual se planifica y ejecuta la prevención en las canteras.

Partiendo de cómo ha sido la evolución de los últimos años en el sector de las industrias extractivas, se puede llegar a la conclusión de que la prevención laboral ha adquirido un papel fundamental en este sector.

  • Medidas Generales de Seguridad Entre los riesgos más significativos en la cantera se encuentran las caídas o vuelcos de maquinaria en pendientes o terraplenes, los desprendimientos o caídas de bloques rocosos que pueden afectar a operarios, las caídas desde plataformas o equipos y los atrapamientos en elementos móviles o fijos. Estos riesgos, deben ser abordados mediante una evaluación exhaustiva, la implementación de medidas preventivas específicas y el uso obligatorio de equipos de protección individual adecuados.

Para reducir la siniestralidad y proteger la salud, es imprescindible aplicar medidas preventivas generales, entre las que destacan:

  • Evaluación y control de riesgos: Identificación sistemática de peligros y adopción de medidas correctoras.

  • Formación e información: Capacitación continua de todo el personal sobre los riesgos y las normas de seguridad.

  • Uso obligatorio de equipos de protección individual (EPI): Cascos, calzado de seguridad, protección ocular, auditiva y respiratoria, especialmente frente al polvo de sílice.

  • Mantenimiento preventivo de maquinaria y equipos: Revisión periódica para evitar fallos y accidentes.

  • Señalización y balizamiento: Delimitación clara de zonas peligrosas, vías de circulación y áreas de trabajo.

  • Planes de emergencia y simulacros: Preparación ante posibles incidentes graves, como desprendimientos o incendios.

  • Puestos de Trabajo Principales en la Cantera A continuación, se exponen de forma general los principales riesgos y las medidas preventivas específicas según los principales puestos de trabajo en una cantera de piedra natural.

  1. Operador de Maquinaria Pesada (palas, excavadoras, dúmperes)

Riesgos principales:

  • Caídas a distinto nivel al subir o bajar de la máquina, especialmente si no se mantienen los tres puntos de apoyo o se realiza la maniobra de espaldas a la escalera de acceso.
  • Vuelco de la máquina, habitualmente por trabajar cerca de taludes inestables, circular por pistas en mal estado o sobrecargar el equipo.
  • Colisiones entre máquinas o con obstáculos, agravadas por la visibilidad limitada, el deslumbramiento o la falta de señalización adecuada.
  • Caída de objetos durante la carga, impacto de fragmentos o proyecciones de materiales desprendidos por las ruedas de otros vehículos.
  • Atropellos, especialmente en zonas de circulación compartida con peatones o por no respetar las distancias de seguridad.

Medidas preventivas:

  • Formación específica y carné de maquinaria minera móvil, con especial atención a las maniobras seguras y al plan de circulación interno.
  • Uso obligatorio de cinturón de seguridad, casco, calzado reforzado y chaleco reflectante.
  • Revisión diaria del estado del equipo, especialmente sistemas de frenado, neumáticos, retrovisores y dispositivos de señalización.
  • Delimitación clara de las zonas de tránsito y trabajo, y señalización visible de los itinerarios.
  • Maniobras complejas siempre dirigidas por un señalista en caso de visibilidad reducida6.
  1. Personal de Perforación y Voladuras

Riesgos principales:

  • Proyección de fragmentos de roca o herramientas, especialmente durante la perforación o la detonación de explosivos.
  • Caídas a distinto nivel al trabajar cerca de los bordes de los bancos o en zonas inestables.
  • Exposición a polvo y sílice cristalina, con riesgo de enfermedades respiratorias.
  • Incendios o explosiones por manejo incorrecto de detonadores, cordón detonante o por la existencia de cargas no detonadas.
  • Sobreesfuerzos y posturas forzadas durante la manipulación de equipos pesados.

Medidas preventivas:

  • Formación específica en manipulación de explosivos y riesgos asociados a la perforación.
  • Uso de equipos de protección individual: casco, protección ocular, auditiva y mascarilla homologada para polvo de sílice.
  • Control estricto de accesos a zonas de voladura y cumplimiento de los protocolos de evacuación y señalización.
  • Inspección y saneamiento de taludes antes de iniciar los trabajos.
  • Ventilación adecuada y sistemas de supresión de polvo en las zonas de perforación.
  1. Trabajadores de Corte y Manipulación de Bloques

Riesgos principales:

  • Cortes y atrapamientos durante el manejo de herramientas y maquinaria de corte, como el hilo diamantado o sierras.
  • Caída de objetos o bloques durante el izado, transporte o almacenamiento, especialmente si no se emplean técnicas adecuadas de amarre y elevación.
  • Caídas al mismo nivel por presencia de agua, barro, cables o herramientas en las zonas de paso.
  • Exposición a polvo, ruido y vibraciones generadas por el proceso de corte.

Medidas preventivas:

  • Instalación y uso de resguardos en todas las partes móviles de las máquinas de corte.
  • Formación en técnicas seguras de izado, uso de eslingas y elementos de elevación certificados.
  • Orden y limpieza estrictos en las zonas de trabajo para evitar caídas y tropiezos.
  • Uso de protección auditiva, guantes anticorte y mascarillas frente al polvo.
  • Delimitación y señalización de las áreas de manipulación y almacenamiento de bloques.
  1. Peatones y Personal de Mantenimiento

Riesgos principales:

  • Atropellos o golpes con vehículos y maquinaria móvil, especialmente por circulación en zonas no autorizadas o falta de visibilidad.
  • Caídas al mismo o distinto nivel por superficies resbaladizas, inestables o mal iluminadas.
  • Golpes y cortes durante operaciones de ajuste, reparación o mantenimiento de equipos.
  • Exposición a contaminantes químicos, polvo, ruido y estrés térmico, particularmente en trabajos prolongados al aire libre.

Medidas preventivas:

  • Señalización clara de rutas peatonales y restricción de acceso a zonas de trabajo de maquinaria.
  • Coordinación constante con los operadores de equipos móviles mediante sistemas de comunicación y señalización.
  • Uso de equipos de protección individual adecuados: casco, calzado de seguridad, chaleco reflectante y guantes.
  • Aplicación de procedimientos seguros de bloqueo y consignación de energía antes de cualquier intervención en maquinaria.
  • Planificación de las tareas de mantenimiento en condiciones de máxima seguridad y con herramientas certificadas.

EPI’s a utilizar en los diferentes trabajos en la Cantera A continuación, se muestra una tabla resumen con los pictogramas, la parte del cuerpo que protege, el tipo de EPI de que se trata y la certificación necesaria de los elementos de protección individual a utilizar por los operarios para realizar los diferentes trabajos de explotación en una cantera de piedra natural.

Foto 62 y 63. Fuente: (INVASSAT). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.

Una correcta identificación de los riesgos y la aplicación rigurosa de estas medidas preventivas, tanto de forma individual como de forma general para cada puesto de trabajo es esencial para reducir la siniestralidad y garantizar un entorno seguro en la cantera de piedra natural.

Además, con una buena gestión de la seguridad no solo se protege la integridad física de los trabajadores, sino que también se optimiza la productividad y sostenibilidad de la explotación minera.

1.6. CONTROL DE CALIDAD EN CANTERAS DE PIEDRA NATURAL​

El control de calidad en las canteras de piedra natural es un proceso técnico fundamental que abarca desde la selección del yacimiento hasta la clasificación final de los bloques, garantizando que el material extraído cumpla con los requisitos estéticos, mecánicos y funcionales que exige su posterior transformación, comercialización e instalación.

A diferencia de otros materiales industriales, la piedra natural presenta una variabilidad inherente, producto de su origen geológico. Esta singularidad, aunque es una de sus principales virtudes, requiere una sistematización rigurosa en el control de calidad desde su origen.

1.6.1. Importancia del Control de Calidad en el Origen​

La variabilidad en tono, veteado, textura, grado de compactación, y presencia de discontinuidades (grietas, cavidades, inclusiones) hace necesario un control minucioso desde la cantera. No basta con cumplir normas técnicas como el marcado CE (obligatorio desde 2003 para la comercialización en Europa), sino que se debe verificar in situ que el material cumple con las especificaciones pactadas con el cliente o proyecto.

El control de calidad en origen permite:

  • Evitar defectos estructurales o estéticos.
  • Asegurar homogeneidad dentro del lote.
  • Minimizar desperdicios en fábrica.
  • Prever la continuidad de suministro en grandes proyectos.

1.6.2. Ubicación y selección de la zona de extracción​

Antes de iniciar la extracción, se realiza una caracterización geológica y petrográfica del yacimiento, mediante sondeos, ensayos, análisis de muestras y en la experiencia operativa de la explotación.

El objetivo es identificar áreas con características homogéneas y evitar zonas con fracturación excesiva, alteraciones químicas o variaciones indeseadas en color o estructura. Esta selección es clave para asegurar que los bloques extraídos cumplan con las especificaciones técnicas y estéticas pactadas con el cliente.

1.6.3. Inspección de los frentes de cantera​

La inspección visual de los frentes de cantera es una tarea diaria y detallada que permite verificar que la extracción se realiza en la zona prevista y que las características del material se mantienen constantes, verificando que los frentes operativos de la extracción se están realizando desde la zona establecida y que no existen variaciones sustanciales respecto a las muestras aprobadas por el cliente.

Se evalúa la homogeneidad cromática y textural, la ausencia de grietas visibles, la orientación del veteado (para proyectos donde se exige continuidad visual) y la presencia del nivel freático o zonas húmedas o alteradas que puedan afectar la calidad del bloque. Cualquier desviación respecto a las muestras de referencia debe ser detectada y corregida en esta fase.

1.6.4. Marcado y etiquetado de bloques​

Cada bloque extraído debe ser identificado y etiquetado con un sistema que recoja información sobre el frente de extracción, la fecha, el número de bloque y, si es necesario, el sentido del corte o la veta.

Este sistema de trazabilidad es esencial para el seguimiento del material a lo largo de toda la cadena de suministro, desde la cantera hasta la obra, y permite gestionar reclamaciones o incidencias de forma eficiente.

1.6.5. Ensayos físicos y mecánicos​

En función de las exigencias del proyecto, el control de calidad incluye la realización de ensayos normalizados donde se deben tomar muestras representativas para su análisis en laboratorio. Algunos de los ensayos más comunes son:

  • Densidad aparente.
  • Porosidad.
  • Resistencia a compresión simple.
  • Resistencia a flexión.
  • Absorción de agua.
  • Resistencia a heladicidad. Estos ensayos se realizan conforme a normas UNE-EN específicas, y sus resultados determinan la idoneidad del material para cada uso (fachadas, pavimentos, revestimientos, etc.)

1.6.6. Clasificación visual y preclasificación para fábrica​

El personal técnico realiza una clasificación visual de los bloques en cantera, agrupándolos por calidades (A, B, C…) o tonos según los criterios del proyecto o cliente. Se separan los bloques con defectos (grietas, manchas, alteraciones) y se organizan los lotes para optimizar el rendimiento en fábrica y facilitar la selección para cada aplicación. Una clasificación rigurosa reduce los desperdicios y mejora la eficiencia del proceso de transformación.

Rol del Consultor de Piedra Natural

El rol del consultor de piedra natural es fundamental en el control de calidad, especialmente en proyectos de alta exigencia estética o con grandes volúmenes de material. Este profesional, con amplia experiencia técnica en el sector, actúa como un asesor imparcial que acompaña al cliente, al fabricante y a la cantera durante todo el proceso. Su función principal es definir y validar los criterios de calidad específicos para cada proyecto, asegurando que el material extraído y suministrado cumpla con las expectativas estéticas, físicas y mecánicas establecidas

Foto 64. Fuente: https://alborainternational.com/es/control-calidad-marmol-cantera-fabrica/

El consultor verifica la calidad en origen mediante inspecciones en cantera, supervisa la clasificación y el etiquetado de los bloques, y aprueba los lotes antes de su transformación o instalación. Además, asesora en la elección del tipo de piedra más adecuado según las características del proyecto y las condiciones de uso, ayudando a anticipar posibles problemas durante la fabricación o la instalación. Su intervención reduce riesgos de reclamaciones, optimiza la gestión del suministro y garantiza la satisfacción final del cliente, aportando un valor añadido que contribuye a la excelencia técnica y estética del producto final.

En resumen, el control de calidad en cantera no es un simple trámite administrativo, sino que es un proceso técnico esencial que abarca desde la caracterización del yacimiento hasta la entrega del bloque clasificado para asegurar que el producto final cumpla con las expectativas del cliente y las exigencias del proyecto.

Una gestión rigurosa y profesional en esta etapa inicial es la base para garantizar la excelencia del producto final, optimizar costes, evitar reclamaciones y garantizar el éxito de los proyectos que emplean piedra natural.

GLOSARIO:​

Terminología técnica en canteras gallegas

  • Tajo: Zona concreta de trabajo en la cantera.
  • Bancada: Parte del frente de explotación de la cantera.
  • Pastillón: Bloque primario extraído de la bancada de aproximadamente 10m (Largo) × 10m (Alto) × 1.80m (Ancho) según la cantera.
  • Bloque comercial: Masa granítica de 20-25 toneladas obtenida del pastillón para ser transportada y suele ser de 2.50m (Largo) × 1.80m (Alto) × 1.60m (Ancho) aunque puede variar dependiendo de las necesidades específicas del cliente.
  • Corte de levante (o "corte de pie"): Corte horizontal inferior que define la base del pastillón y el andar o estratificación.
  • Corte de norte (o "corte de cabeza"): Corte vertical que libera el pastillón del macizo.
  • Corte de plomo (o "corte de frente"): Corte vertical que separa el pastillón de la bancada.
  • Hilo diamantado: Cable de acero con perlas de diamante sintético (cada 5–10 cm).
  • Sonda: Broca con puntas de widia (carburo de tungsteno) o diamante industrial, de 50 – 120 mm de diámetro, para cortar la piedra natural.
  • Plomo: Herramienta para verificación la verticalidad.
  • Desalabear (Desempenar): Corrección de desviaciones.
  • Barrena: Broca con puntas de widia (carburo de tungsteno) o diamante industrial para cortar la piedra natural de entre 25 – 32 mm de diámetro.
  • Escuadrar: El escuadrado en perforación de piedra natural es la técnica utilizada para crear bloques rectangulares o cuadrados mediante perforaciones estratégicas, generalmente como paso previo al corte con hilo diamantado o para la extracción de bloques comerciales.

BIBLIOGRAFÍA​

  • Ordoñez Puime A., & Tecnología e Investigación S.L. Asesoramiento. (2013). Recepción y almacenamiento del bloque de piedra natural. IEXD0108. Ic Editorial.
  • Herrera Herbet, J. (2017). Explotaciones de cantera de roca ornamental (Presentación)”. UPM. Departamento de Ingeniería, Geología y Minería. Laboratorio de Tecnologías Mineras
  • Herrera Herbet, Juan (2007). Explotaciones de roca ornamental. Diseño de explotaciones y selección de maquinaria y equipos. UPM. Escuela superior de ingenieros de minas.
  • Pla Ortiz Urbina F., Herrera Herbet, J. (2006). Métodos de Minería a cielo abierto. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas. UPM
  • Instituto Valenciano de Seguridad y Salud en el Trabajo (INVASSAT). (2021). Fichas de divulgación de buenas prácticas preventivas de puestos de trabajo vinculados a la extracción de rocas ornamentales en la Comunidad Valenciana.
  • Hita López, F. y Lozano del Amor, P. (2020). Hilo diamantado. Operador de maquinaria de corte en actividades de exterior. Divulgación de fichas de información y sensibilización para el fomento de la PRL por puesto de trabajo en la extracción y elaboración de la piedra natural. Murcia. España: MARSA y Centro Tecnológico del Mármol, Piedra y Materiales.

WEBGRAFÍA​