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BOTADEROS DE ESTERILES A CIELO ABIERTO

Botaderos de Esteriles a Cielo Abierto

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y QUE ES UN BOTADERO? y SE DENOMINAN BOTADEOS A LAS

ACUMULACIONES DE MATERIAL ESTERIL PROCEDENTES DE EXPLOTACIONES, YA SEA A CIELO ABIERTO (SOBRECARGAS) O SUBTERRANEOS

CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DE UN BOTADEROy 1. LA NATURALEZA APROXIMADA DE LOS

MATERIALES. 2. PARAMETROS GEOTECNICOS DE PROYECTOS BIEN ESTIMADOS A PARTIR DE ENSAYOS EN EL LUGAR 3.REDES NATURALES DE DRENAJE SUPERFICIAL Y CONDICIONES DE LAS AGUAS FREATICAS. 4. DETALLE DE DIMENSIONAMIENTO DE LAS INSTALACIONES DE DRENAJE. 5.PRESCIPCIONES RESPECTO A LA PROTECCION DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES.

y UBICARLOS DE MANERA AL QUE NO INTERFIERA

CON EL DESARROLLO NORMAL DE LA MINA Y EXPLOTACIONES FUTURAS. y UTILIZAR EL MATERIAL ESTERIL , PARARELLENO DE DEPRESIONES TOPOGRAFICAS, YA SEA PARA FACILITAR EL DESARROLLO COMOMPARA LA CONSTRUCCIN DE CAMINOS CON EL OBJETIVO DE MEJORAR EL ACCESO A OTROS LUGARES DE LA MINA.

y UBICACIN LO MAS CERCANO A LA MINA PARA

NO COMPROMETER LOS CICLOS DE TRANSPORTE DE LA MINA.

TIPOS DE BOTADEROy EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE BOTADEROS,LOS

QUE AGRUPAN BASICAMENTE SEGN SU FORMA DE CONSTRUCCIN.

Vertido libre y Solo es aconsejable en escombreras de pequeas dimensiones y cuando no exista riesgo de rodadura de rocas aguas abajo. Se caracteriza por presentar en cada momento un talud que coincide con el ngulo de reposo de los estriles y una segregacin por tamaos muy acusada. De los cuatro tipos es el mas desfavorable geotcnicamente, aunque ha sido el mas utilizado hasta pocas recientes.

y Vertido por fases adosadas y Proporcionan unos factores de seguridad mayores,

pues se consiguen unos taludes medios finales mas bajos. La altura total puede llegar a suponer una limitacin por consideraciones practicas de acceso a los niveles inferiores.

y Dique de retencin en pie y Se aplica cuando los estriles que se van a verter no son homogneos y presentan diferentes litologas y caractersticas geotcnicas, puede ser conveniente el levantamiento de un dique de pie con los materiales mas gruesos y resistentes, de manera que acten de muro de contencin del resto de los estriles depositados. Esta secuencia constructiva es la que se suele seguir en aquella explotaciones donde se extraen grandes cantidades de materiales arcillosos y/o finos, cuya deposicin exigira de otro modo grandes extensiones de terreno y presentaran un elevado riesgo de corrimiento, o cuando las condiciones de la ase de apoyo no son buenas.

y Fases ascendentes superpuestas: Aporta una mayor estabilidad , por

cuanto se disminuyen los taludes finales y se consigue una mayor compactacin 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 tongadas y, b) por basculamiento final. En explotaciones en donde la topografa es suave, se aconseja el mtodo de basculamiento final, al aprovechar el trfico de los camiones para lograr una mejor compactacin de los materiales y, as, conferirle una mayor estabilidad a el botadero . No obstante, los vertederos construidos por este mtodo son ms susceptibles a la erosin por las aguas de escorrenta, a pesar de mantener taludes inferiores, pues las superficies son largas e interrumpidas, sin bermas o terrazas intermedias, y los taludes no pueden protegerse con vegetacin.

CONSIDERACIONES TECNICASy LAS CARACTERISTICAS TECNICAS QUE SE DEBEN

TENER PARA ES TUDIO DETALLADO DEL DISEO DE BOTADEROS.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

CAPACIDAD REQUERIDA UBICACIN DEL BOTADERO TERRENO DE FUNDACION REPROCESAMIENTO DE MATERIALES ESTABILIDAD HIDROLOGIA DE DRENAJE CONSIDERACIONES ECONOMICAS CONSIDERACIONES SOCIALES CUBICACION.

REPROCESAMIENTO DE MATERIALESy EN

LA ACTUALIDAD LOS SIGNIFICATIVOS AVANCES TECNOLOGICOS EN HIDROMETALURGICA,NO RESULTA DESPROPORCIONADO PENSAR EN EL REPROCESAMIENTO DE MATERIAL DEPOSITADO EN EL BOTADERO:POR ELLO,EN ESTOS CASOS SE DEBE ANALIZAR LA POSIBLE UBICACIN DE INSTALACIONES PERTINENTES, HA FACILITAR LA RECUPERACION DE SOLUCIONES EVITANDO CONTAMINAR Y OTRAS VARIABLES QUE REQUIEREN UN ESTUDIO MAS DETALLADO.

ESTABILIDADy ESTE PUNTO ES EL MAS RELEVANTE DE TODOS,

PUES DE EL DEPENDE LA PERMANENCIA Y SEGURIDAD DEL BOTADERO A LO LARGO DEL TIEMPO

HIDROLOGIA Y DRENAJEy LOS EFECTOS DEL AGUA EN LOS BOTADEROS

SON MUY RELEVANTES. y LOS BOTADEROS NO SON DISEADOS PARA RETENER EL AGUA O LODOS, POR TANTO DEBEN EVITARSE LA FORMACION DE EMBALSES LIQUIDOS Y ESTABLECIMIENTO ACCIDENTAL DE MANTOS FREATICOS EN SU INTERIOR.

CUBICACINy EL PROCESO DE CUBICACION DE UN BOTADERO

CONTEMPLA DOS ETAPAS. y 1 CUBICACION PRELIMINAR EN ,LA QUE SE DETERMINA LA FORMA APROXIMADA Y LA CAPACIDAD DEL BOTADERO. y ESTA CUBICACION SE EFECTUA YA SEA POR PLANTAS O BIEN POR PERFILES.

CONSTRUCION DE UN BOTADEROEN LA GEOMETRIA DE UN BOTADERO INTERVIENEN UNA SERIE DE FACTORES QUE SE DEBEN TOMAR EN CUENTA.

y COTA ENTRADA: ESTARAEN FUNCION DE LA COTA DE BANCOS QUE ALIMENTARAN CON SUS MATERIALES AL BOTADERO. y CAPACIDAD REQUERIDA:DEBE SER TAL QUE SEA CAPAZ DEBE RECIBIR TODO EL MATERIAL DE LOS BANCOS ASOCIADOS AL PLAN MINERO CORRESPONDIENTE. y LIMITESDEL BOTADERO:LA FORMA QUE ADAPTARA EL BOTADERO SERA EN FUNCION DE LOS LIMITES QUE SE LE IMPONGAN A ESTE, PERO TAMBIEN, SE DEBE CONSIDERAR LAS CONDICIONES NATURALES QUE PUEDAN ESTAR PRESENTES

EXISTEN PARAMETROS QUE DETERMINAN LA SECUENCIA DE LLENADOy INTERRUPCION DE LOS CAMINOS DEBIDO A y y y y

DERRAMES. CAPAS INTERCALADAS DE NIEVES QUE FACILITEN DESLIZAMIENTOS. HUNDIMIENTO DE LOS BORDES CHOQUES DE LOS EQUIPOS POR MALAS MANIOBRAS EN PLATAFORMA. VOLCAMIENTO DE VOLQUETAS , POR EXCESO DE VELOCIDAD EN LA PLATAFORMA.

y UN BOTADERO DEBERA SER ESTABLE EN EL

TIEMPO , NO CONTAMINAR EL MEDIO AMBIENTE Y DE SER POSIBLE RESTABLECER EL PAISAJISMO Y ASEGURAR LA REUTILIZACION DEL TERRENO PARA OTROS USOS (AGRICAS,URBANOS, ETC.) EN LA ACTUALIDAD LOS PAISES DESARROLLADOS EXIGEN UN TRATAMIENTO MINIMO, EL CUAL CONSISTE EN UN RECUBRIMIENTO VEGETAL,DE ESPESORES NO MENORES DE 40 CM, DEBIENDO ENSAYARSE Y JUSTIFICARSE LAS ESPECIES QUE ASEGUREN UN CRECIMIENTO ADECUADO EN LAS LADERAS.

Procedimientos operacionalesy Para una operacin segura, eficiente y ambientalmente

limpia, los procedimientos operacionales y/o de procesos de mejoramiento continuo de cargue y transporte deben ser conocidos y aceptados por todas las personas relacionadas directa o indirectamente con la operacin minera.

Procedimientos de cargue en minera a cielo abiertoy Los procedimientos de cargue en la minera a cielo

abierto se vinculan, en general, al manejo de palas electromecnicas y/o cargadores frontales. y Palas electromecnicas y A continuacin se presentan los aspectos bsicos propios de una correcta operacin. No obstante, existen condiciones particulares para cada da en minera, de acuerdo con las caractersticas del entorno (alta cordillera) o geometra de la explotacin.

DRENAJE Y CONTROL DE AGUAS DE ESCORRENTA E INTERNAS DE LAS ESCOMBRERASy Los deslizamientos y la inestabilidad general de un

talud tiene lugar por un aumento en el contenido de agua en los materiales que conforman el talud, que producen un debilitamiento y un mayor esfuerzo cortante. Las propiedades resistentes de los materiales pueden ser mejoradas mediante una reduccin de su contenido en humedad.

Estas mejoras pueden ser llevadas a cabo de dos formas: Eliminacin o extraccin del agua del interior del talud. Interceptacin del agua superficial antes de que llegue al talud.

Eliminacin o extraccin del agua del interior del taludy Pinchado o drenaje del talud

Para evitar los problemas que pudiera producir el agua infiltrada, se necesita en muchos casos adoptar sistemas de drenaje profundo que se encarguen de recoger la mayor cantidad posible de agua que no escurre superficialmente. El mtodo consiste e pinchar el talud con una tubera porosa que puede ser de distintos materiales: fibrocemento poroso, de plstico con taladros, etc. Es conveniente complementar estos sistemas con la construccin de unas bajantes superficiales que conduzcan el agua drenada hasta el desage principal.

y Contrafuertes de drenaje

Son extensivamente usados como remedio contra los deslizamientos producidos por un exceso de humedad. Sirven adems como colectores del agua infiltrada o superficial. Su gran peso distribuido arriba y abajo del talud y normal a las lneas de nivel reduce la posibilidad de deslizamientos rotacionales, siendo especialmente recomendados para los taludes mas inestables. Adems de la funcin de drenaje que realizan, su construccin en masa da soporte fsico al conjunto.

y Interceptacin del agua superficial para que no

invada al talud Esto no solo reduce la acumulacin de agua en el interior del talud, sino que tambin reduce el peligro de erosin causado por el discurrir del agua pendiente debajo de la superficie del talud.

Instalacin de canales o cunetas de guarda en la parte superior del taludRecogen y desvan el agua de escorrenta e impiden que discurra por el talud. La cuneta o canal de desage deber disearse con un gradiente adecuado y una seccin transversal lo suficientemente grande como para transportar el agua de escorrenta a velocidades no erosivas. La recogida de los caudales drenado, al igual que en el caso del pinchado del talud, se puede hacer mediante bajantes superficiales o enterradas. Las primeras, en forma de cascada pueden construirse con piezas prefabricadas de hormign u otro tipo de materiales mas rsticos como tejas, lajas de pizarras, etc. que conduzcan el agua hasta una cuneta o colector general. En la zona inmediata a la cuneta y situada entre esta y el talud, deber crearse, cuando sea posible, una pequea contra pendiente recubierta con plantas que eviten la erosin.

y Los problemas de erosin y excesiva sedimentacin en el cauce de la zanja, pueden solucionarse reforzando el lecho y los laterales, bien sembrndolos con herbceos o revistindolos de rocas y ladrillo para formar un desage convencional. y Si la cuneta resultase demasiado inclinada podran construirse represas, o efectuar plantaciones con especies adecuadas que contribuyan a hacer mas lento el flujo intermitente de las aguas de avenida. En sitios donde se presenten deslizamientos activos, los agrietamientos superficiales debern ser recubiertos con materiales impermeables (arcilla, cemento, etc. ), con el fin de evitar el ingreso de agua.

Normas para garantizar la estabilidad de las escombrerasy Retirar la vegetacin y recuperar los suelos del lugar de asentamiento. La descomposicin de la vegetacin al cabo de cierto tiempo y la existencia de una capa de suelo constituyen una zona de rotura probable por la resistencia al corte que presentan. En caso de no ser retirados estos materiales superficiales, se recomienda proceder por su compactacin. y Drenar cualquier volumen de agua que se halle estancado, antes de dar inicio a la escombrera. Si esto no es posible, se sugiere rellenar estas reas. y Captar y evacuar los acuferos en reas de surgencia, con el propsito de evitar el efecto de las presiones intersticiales del agua en las escombreras y de conservar las fuentes y manantiales.

y Cuando las surgencias son extensas, debe disponerse

de una red de zanjas o tubos drenantes conectadas a unos colectores. y Construir un canal perimetral situado a unos metros de la base de la escombrera, para evitar el estancamiento del agua y la socavacin del pie del talud por la accin erosiva de sta. y Acometer las obras de desvo y canalizacin de las aguas de escorrenta superficial.

y Cuando se trabaja el vertido de materiales con el

mtodo de basculamiento final " (descargue de material desde gran altura), deber procurarse un talud general de unos 20, con el fin de garantizar las condiciones de estabilidad de la escombrera durante lluvias prolongadas. y Depositar y compactar los estriles por capas (mtodo "por capas") con el fin de aumentar la resistencia al corte y la capacidad de vertido, al reducirse el efecto de esponjamiento, las condiciones de drenaje se consiguen creando un ncleo central de escollera. .

y Para el desarrollo de las escombreras (diseo geomtrico, tamao, mtodo de depositacin) es deseable seleccionar los materiales a colocar a diferentes profundidades, de acuerdo con sus caractersticas y objetivos a conseguir. y Por ejemplo, si existe algn material con alto contenido de sales puede colocarse a suficiente profundidad para que las races no puedan alcanzarla. Si se presentan peligros de lavado de sulfatos por las piritas, se puede colocar encima una capa impermeable para evitar el lavado, o colocar dicho material por debajo de la capa fretica, donde la baja oxidacin contendr el fenmeno de acidificacin.

CRITERIOS DE DISEO Y AMBIENTALES.y La escombrera no debe ser un factor predominante en el paisaje. y Los taludes y pendientes de la escombrera deben permitir restaurar las y y y y y y y y

condiciones naturales del terreno. Al final del proceso de desmantelamiento de la mina, no debe existir ningn vertimiento lquido. Los escombreras de estriles, inactivos deben ser parte integral del paisaje y su conformacin geomtrica final debe ajustarse a la conformacin geomtrica natural del entorno. Las alturas mximas para escombreras en llanura es de 15 m. Los taludes mximos para escombreras en llanura son de 22 Anchura de berma no menor a 5 m Los taludes mximos para escombreras en ladera son de 2.1/2 % La altura mximas para escombreras en ladera es de 15 m. Toda escombrera de estriles debe tener un red de canales perimetrales para la recoleccin de las aguas lluvias de escorrenta.

ADECUACIN DE BOTADEROS

FUENTE: INSTITUTO TECNOLGICO GEOMINERO DE ESPAA Tomado de Manual de Restauracin de Terrenos y Evaluacin de Impactos Ambientales en minera, Bradshaw, A. D.,1980

CONDICIONES GEOTECNICASEN DONDE SE TIENEN EN CUENTA LOS SIGUIENTES ASPECTOS PARA LA UBICACIN. GEOMORFOLOGIA. y CLIMA Y METEREOLOGIA. y GEOLOGIA GENERAL. y MECANICA DE SUELOS. ENSAYOS DE LABORATORIO . y CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO. y CONDICIONES DE CIMENTACIN. y PRESION ADMISIBLE Y ASENTAMIENTOS. y FACTORES DE RIESGO PRESENTES EN EL AMBIENTE.

MANTENIMIENTO DE BOTADEROSy La

compactacin se puede realizar en funcin de los recursos con que se disponga, pero generalmente se recurre al apoyo de equipos como los Bulldozers y wheeldozers, no siendo muy comn observar rodillos compactadores en estos sectores aunque la presencia de estos sera de gran utilidad.

y Otro punto importante que debemos destacar es que a pesar de que no se pueda lograr la mxima compactacin con los equipos en comparacin a la compactacin lograda por la presin de los miles de toneladas sobre una capa de este mismo botadero, es de suma importancia lograr uniformidad en la compactacin realizada por los equipos, ya que mientras ms homogneo sea el comportamiento de la densidad por niveles dentro del depsito, ms seguro se torna la operacin sobre el botadero y se garantiza as la estabilidad general de la pila de material. Si existiesen discontinuidades dentro del depsito, lo ms probable es que si ocurriese una falla

y Si un sector se encuentra mal compactado y ocurre un

evento ssmico de proporciones, lo ms probable es que si hay algn tipo de colapso o dao en la pila de material, ste dao tendra relacin al sector antes mencionado sin ser este el causante del evento ssmico. y La compactacin debe ser mayor en la parte inferior y menor en la parte superior.

OPERACIN DE BOTADEROSy Bsicamente la descarga se realiza en las cercanas del

borde del botadero, teniendo en cuenta que debe existir una distancia prudente para evitar accidentes durante y despus de la operacin. y Para ello no basta con la operacin solitaria y cuidadosa del operador del camin que descargar, sino que se requiere la operacin conjunta de otros equipos de apoyo como los bulldozers y/o wheeldozers, los cuales procedern a realizar su acomodamiento y a la construirn la cuneta de seguridad una vez descargado el material.

EQUIPOS DE CARGUEy CARGADORES FRONTALES. y BULLDOZERS y RETRO DE ORUGA

EQUIPOS DE TRANSPORTEy VOLUETAS DE ACUERDO A LA NECESIDAD Y

CARACTERISTICAS DEL BOTADERO.

EQUIPO DE COMPACTACINy MOTONIVELADORAS Y CON EL MISMO PESO DE

LAS MAQUINAS DE CARGUE Y TRANSPORTE SE LOGRA COMPACTACIN.

PERSONAL DE OPERACINy SUPERVISOR. y OP. VOLQUETA. y OP. CARGADOR. y OP. VOLQUETA CISTERNA. y OP. MOTONIVELADORA. y OP BULLDOZER. y MECANICO DE SERVICIOS. y AY. MECANICO

NO SE DEBEN OLVIDAR: EL CONTROL E INSPECCIN DE EQUIPOS DE

CARGUE ,EMPUJE Y NIVELACION EN EL PROCESO DE MANEJO DE BOTADEROS PUESTO QUE SE DEBE RELIZAR EN PERIODOS PROGRAMADOS. PROGRAMA DE OPERACIN MANTENIMIENTO DE EQUIPOS. Y