13965_diseÑo de escombreras y relaves-taller

8/12/2019 13965_DISEO DE ESCOMBRERAS Y RELAVES-TALLER

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TALLERDISEO DE ESCOMBRERAS Y POZAS

DE RELAVES

POZAS DE RELAVESMsc. Roberth AguilarConsultor INTERCADE

La fase de localizacin y disposicin del depsito, se

iniciar con la definicin del tipo de relaves, rango de

INTRODUCCION2

pro ucc n y v a e ep s o.

Con estos conocimientos, se efectuarn estimados

preliminares del volumen de deposicin requerido para la

disposicin de los relaves.

determinarn la validez de posibles sitios de deposicin.

Msc. Roberth Aguilar - [email protected] Consultor de Intercade


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PLANEAMIENTO DEINFORMACION BASICA


La composicin qumica general de los efluentes de

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mina, puede ser un indicador de los riesgos de

contaminacin potencial del agua subterrnea, y esto

puede tener consecuencias importantes en las

decisiones de la localizacin del depsito de relaves.



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Despus de establecer los requerimientos del volumen

de deposicin de relaves, y de la naturaleza de losrelaves la eta a si uiente ser la seleccin de un sitio

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para la deposicin, y para identificar el mejor tipo de

disposicin, adecuado a las caractersticas del sitio.

Una parte esencial de la seleccin del sitio y disposicin

del depsito, es el balance hdrico y los factores de

control de avenidas; tanto como la seleccin del tipo de

presa.


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Los requerimientos del volumen de deposicin determinarn la validez de

posibles sitios de deposicin.



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La localizacin del depsito de relaves es

FACTORES QUE INFLUYEN EN LALOCALIZACION DE LA ESTRUCTURA

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definido por los siguientes factores:

Localizacin de la planta.

Topografa.

Hidrolo a.

Geologa.

Hidrogeologa.


El primer factor que interviene en la seleccin del

depsito es la distancia a la planta y su elevacin

Localizacin de La Planta

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relativa con respecto a esta.

Lo ideal es que la ubicacin del depsito de relaves se

encuentre lo ms cerca posible a la planta; teniendo en

cuenta que el costo inicial del transporte de relaves y

del agua que retorna a la mina puede ocasionar costos

a c ona es.



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Aun para los requerimientos de grandes depsitos, puedeser referible desarrollar varios de sitos individuales en


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sitios cercanos a la mina, que solamente un gran

depsito ubicado a una mayor distancia.


Es conveniente que el depsito se localice pendiente

abajo de la planta, para permitir el flujo por gravedad de

la ul a de relaves, o al menos ara minimizar los


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costos de bombeo de la pulpa.

Gradientes fuertes de la tubera causar una vida corta

de esta, por lo que en estos casos ser necesario

implementar cajas para disipar la energa; pero

incrementar los costos de bombeo para retornar a laplanta el efluente lquido.



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La topografa del terreno es el factor dominante en la

seleccin del sitio. El sitio del depsito debe obteneruna ca acidad de almacenamiento mximo con la

TOPOGRAFIA

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menor cantidad de material de relleno del terrapln, el

sitio debe ser capaz de acomodar el volumen de

depsito de relaves requerido, con una razonable

cantidad de relleno de presa.

Se debe identificar valles naturales, quebradas, u otras

depresiones topogrficas en mapas disponibles; y trazar

esquemas de presas y vasos para cada sitio potencial.


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debe obtener una

capacidad de

almacenamiento

mximo con la

menor cantidad de

material de rellenodel terrapln.



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GEOLOGIA

Los factores geolgicos influyen en las condiciones de la

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,

flujo de agua subterrnea y en la disponibilidad de relleno.

El flujo de agua subterrneo en el depsito es con

frecuencia controlado por la permeabilidad de las

formaciones subyacentes naturales de suelos y rocas.


La disponibilidad local de prstamo adecuado es

extremadamente importante para las ubicaciones de

resas de relaves, dado ue la economa de dis osicin

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GEOLOGIA

de relaves justifica importar o procesar grandes

volmenes de relleno.

Los 03 factores relacionados con la distancia de la

planta, topografa y la hidrologa, son con frecuencia

factores prioritarios; por lo que los depsitos de relavescon frecuencia deben ser construidos en sitios que

geolgicamente no son los ms recomendados.



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La presencia de un alto nivel de agua subterrnea y lasaturacin del suelo, limitar la cantidad de relleno seco

HIDROGEOLOGIA

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disponible para la construccin del dique de arranque o

la construccin de la presa.

Los gradientes y direcciones del flujo de agua

subterrnea determinan la velocidad de la migracin de

cualquier contaminante, tanto como los posibles efectos

a versos so re os usuar os e agua su err nea.


La disposicin superficial de los relaves emplea presas

de varios tipos para formar el depsito que contenga los

relaves y el agua proveniente del proceso de

METODOS DE DISPOSICION DE RELAVES16

.

Clases de estructuras de retencin:

Presas de tierra y/o enrocamiento.

Presas de relaves. Depsito de Relaves Espesados.

Depsito de Relaves Filtrados.

Depsito de Relaves en Pasta.



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Diseadas y construidas de acuerdo con las tcnicas

usuales de presa para retencin de agua. La diferenciaradica en ue la resa ara embalse de a ua se

PRESAS DE TIERRA Y/O ENROCAMIENTO17

construye completamente con su capacidad definitiva,

mientras que la presa para embalse de relaves se puede

ejecutar por etapas a medida que se avanza con el

depsito de los relaves.

Se construye un muro resistente totalmente con material

de emprstito, compactado e impermeabilizando el talud

interior del muro y tambin parte o toda la corona; los

relaves se depositan completamente en el embalse, sinnecesidad de ser clasificado.


El levantamiento de la presa generalmente se inicia con

un dique de arranque que es construido de material

PRESAS DE RELAVES18

,

almacenamiento del volumen de dos o tres aos de flujo

de relaves, as como el depsito de flujos de avenida si

lo hubiera.

El levantamiento de la presa puede ser construido

empleando un rango ancho de materiales, incluyendosuelos de prstamo natural, desmonte de mina, relaves

depositados hidrulicamente, o arenas de relaves

ciclonadas.



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Indiferentemente del tipo de material empleado en la

construccin, el crecimiento de la presa se clasifica en:

PRESAS DE RELAVES19

Aguas Arriba.

Aguas Abajo.

Lnea Central.

Refirindose a la direccin en que se mueve la cresta

de la presa, en relacin a la posicin inicial del dique de

arranque, a medida que se incrementa su altura.


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Mtodo de crecimiento aguas Arriba


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Mtodo de crecimiento aguas Abajo

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Mtodo de crecimiento Lnea Central


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Mtodo de crecimiento Lnea Central

La disposicin del depsito es una parte integral del

proceso de localizacin, dado que la factibilidad de un

sitio particular no puede ser completamente establecido,

DISPOSICION DEL DEPOSITO26

sin confirmar que el sitio acomodar una particular

configuracin del depsito.

Los t ipos de disposicin de depsitos son :

Dique anillo. Depsitos a travs del valle.

Depsitos en el lado de la ladera.

Depsitos en el fondo del valle.



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Se adaptan en terrenos planos sinla presencia de depresiones

DIQUE ANILLO

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topogrficas naturales. Dado que

todos los lados del depsito son

cerrados, requiere una gran

cantidad de relleno de terrapln.

Este tipo de deposicin puede ser

segmentado, donde cada

a ng eac decant pond

segmen o es cons ru o

secuencialmente despus que los

segmentos previos han sidollenados con relaves.


embakment

Se debe considerar las condiciones de la presa como la

altura, ancho de la cresta, caractersticas de los taludes

DISEO GEOMETRICO

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aguas arriba y aguas abajo, bermas, espesor de las

capas de proteccin, etc.

El diseo geomtrico preliminarmente es realizado en

base al tipo de presa elegido, la topogrfica detallada de

la zona y los parmetros de resistencia de los materiales

dique.



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El desborde de agua sobre una presa no debe ser permitido, en

ninguna hiptesis. Para su prevencin, se considera en el diseouna sobre elevacin conocida como borde libre y que representa la

BORDE LIBRE

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diferencia de alturas entre la cresta de la presa y el nivel mximo

de agua en el reservorio, considerndose que el vertedero trabaja

en la capacidad mxima de diseo. El borde libre depende de la

altura que alcanzan las olas producidas por el viento, eventos

ssmicos o flujo de materiales (debris flow) para el reservorio.

En consecuencia, el borde libre Hblincluye la amplitud de la ola

generada por el viento Hv, la altura de la ondulacin sobre el talud

aguas arriba (Hr), el asentamiento mximo de la cresta y una

altura de seguridadHs.


sHHrHvHH 49.260.76*22.3 FFVH

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H

rH

vH

blH

: Borde libre

: Amplitud de la onda generado por el viento

: Altura de rodadura de las ondas

: Asentamiento Mximo da corona

(Stevenson - modificado)

V : Velocidad del viento

F : Distancia de la cortina de agua

sH : Margen de seguridad



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Altura de la ola HV en

F V Hv

km km/h m

1,61 80,47 0,76

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unc n e a m x ma

velocidad del viento V

(kmh) y dimensin del

espejo de agua (km)

segn la American

Society of Civil

Engineers.

1,61 120,70 0,91

4,02 80,47 0,98

4,02 120,70 1,10

4,02 160,93 1,19

8,05 80,47 1,13

8,05 120,70 1,31

8 05 160 93 1 46, , ,

16,09 80,47 1,37

16,09 120,70 1,65

16,09 160,93 1,86


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DISEO DE ESCOMBRERAS Y POZASDE RELAVES



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INTRODUCCION

Las actividades mineras (superficiales y/o

subterrneas) producen una gran cantidad de

materiales de desecho que plantean el problema de su

almacenamiento en condiciones adecuadas de

estabilidad, seguridad e integracin en el entorno.

Estos materiales se depositan, generalmente, como


denominadas escombreras o botaderos.

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LUGAR DE EMPLAZAMIENTO

Se debe basaren criterios:

Tcnicos

Econmicos

Ambientales

Socioeconmicos



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LUGAR DE EMPLAZAMIENTO

Distancia de transporte desde la explotacin hasta laescombrera. Afecta al costo total de la operacin.

Capacidad de almacenamiento necesaria. Viene

impuesta por el volumen de estriles a mover.

Alteraciones potenciales que pueden producirse sobre

el medio natural.


implementacin.

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TAMAO Y FORMA

Esta determinado por el volumen de estril que es preciso

mover para la extraccin del mineral.

Segn la implantacin del botadero con respecto a la

explotacin, estas se clasifican en:

Interiores, si los estriles se depositan dentro de los

propios excavaciones ejecutadas.


x er ores, cuan o a mor o og a e yac m en o y a

metodologa de explotacin no permite el relleno de las

excavaciones ejecutadas en las primeras fases de la mina.


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GEOLOGIA Y CAPACIDAD PORTANTE

En la primera etapa de investigacin preliminar se debe

realizar la identificacin de afloramientos rocosos,

cobertura vegetal, tipos de suelos, afloramiento de agua,

,

mineros, discontinuidades estructurales, etc.


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GEOLOGIA Y CAPACIDAD PORTANTE

En la segunda etapa se debe realizar sondeos y calicatas,

que servirn para conseguir informacin geolgica del

subsuelo y para la obtencin de muestras para la

.



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ENSAYOS GEOFISICOS

Ssmicos:

Refraccin SsmicaMASW

Geoelctricos:

Calicatas ElctricasTomografa Elctrica

MAM Sondaje Elctrico Vertical


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SELECCION DEL EMPLAZAMIENTO

La eleccin del rea de implantacin de un botadero

persigue diversos objetivos como son:

Minimizar los costos de transporte y vertido.

Alcanzar la integracin y la restauracin de la

estructura en el entorno.

Garantizar el drenaje.

Minimizar el rea afectada.

Evitar la alteracin sobre habitats y especies


protegidas, etc.


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CLASES DE ESCOMBRERAS

De acuerdo a la secuencia de constructiva, los tipos de

escombreras que se pueden distinguir, en terrenos con

pendiente, que es el caso ms habitual, son cuatro:

Vertido libre.

Vertido por fases adosadas.

Dique de retencin en pie.


.

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Vertido libre


escombreras de

pequeas dimensiones

y cuando no exista

riesgo de rodadura de

rocas aguas abajo. Es

el mas desfavorable


geotecnicamente.


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Vertido por fases adosadas

Se consiguen unos taludes medios finales mas bajos, los


cuales proporcionan factores de seguridad mayores.


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Dique de retencin en pie


homogneos y presentan diferentes litologas y

caractersticas geotcnicas.

Se puede construir un dique de pie con los materiales mas


,

contencin del resto de los estriles depositados.


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Dique de retencin en pie

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Fases ascendentes superpuestas

Aporta una mayor estabilidad , por cuanto se disminuyen


os a u es na es y se cons gue una mayor compac ac n

de los materiales.

El procedimiento de vertido determina en gran medida el

mtodo de construccin de desarrollo de la escombrera.


Comnmente, se reconocen dos mtodos de vertido: a) por

capas y, b) por basculamiento final.


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Fases ascendentes superpuestas

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MONITOREO DE ESCOMBRERAS

Durante el desarrollo de las escombreras es necesario

, ,

realizar en forma permanente observaciones visuales con

el fin de detectar grietas, escarpes y abombamientos que

se van formando durante el asentamiento de los materiales.



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Las grietas y los escarpes son indicadores de un


estudiar la correcta ubicacin de los instrumentos de

monitoreo, el trazado de las vas de los camiones y el

control de la infiltracin del agua.


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Los abombamientos, por su parte, revelan problemas de

inestabilidad; stos, pueden presentarse tanto en la corona,

como en el pie de las escombreras, siendo estos ltimos

indicadores de deformaciones a gran escala. Todas las

roturas de escombreras vienen precedidas de un


.


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ESTABILIDAD DE TALUDES

Antes de proceder por la re vegetacin de las escombreras

es pertinente acometer una serie de medidas correctivas,

las cuales se mencionan a continuacin:

Modificar la geometra de la escombrera mediante el

remodelado de taludes, a fin de reducir el momento de las


seguridad.

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Implementar un sistema de drenaje para evitar, tanto la

erosin de los materiales de la superficie del talud, as


como las presiones intersticiales y los efectos

desestabilizadores en el interior de los depsitos. Este

sistema de drenaje bien puede ser implementado durante la

fase de construccin de las escombreras, a travs de las

obras o elementos que favorezcan el drenaje intenso de los

estriles, pantallas de drenaje y galeras, as como la


las escombreras.


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Si no fueron ejecutadas obras de drenaje durante la fase de


construccin de las escombreras, se pueden desarrollar

obras complementarias a nivel superficial, tales como

zanjas y espaldones o contrafuertes. Estos sistemas deben

acompaarse con bajantes superficiales que conduzcan el


.

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ANALISISDE FILTRACIONES



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DEPOSITO DE RELAVES - ANALISISDE FILTRACIONES

3853 m.s.n.m.

3880 m.s.n.m.

3900 m.s.n.m.

3920 m.s.n.m.

3950 m.s.n.m.

3940 m.s.n.m.

Cota Corona 3950 m.s.n.m. Depsito de Relaves

Finos de Flotacin


Seccin Principal

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ANALISIS PRESA DE AGUA

5. Control de filtraciones en cimentacinSe debe tener en cuenta una longitud mnima en elcamino de percolacin. Para el caso de cimentacinflotante se puede utilizar el criterio de Bligh, Lane oTerzaghi.

v

Lh

LHHCL

3

1)( 21



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2957

ANALISIS PRESA DE AGUA5. Control de filtraciones

El criterio de Terzaghi considera la fuerza necesaria a la

salida.


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