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MÓDULO II:
SEGURIDAD EN MINAS
TALUDES Y DEPÓSITOS
MINEROS
CURSO EXPERTO EN
PREVENCIÓN DE RIESGOS DE LA
INDUSTRIA EXTRACTIVA MINERA
NACIONAL
TALUDES Y DEPÓSITOS MINEROS
OBJETIVOS: Describir y analizar los aspectos fundamentales del
control de taludes: de botaderos, tranques y minas a cielo abierto,
sus riesgos asociados y la definición de sus medidas de control
aplicables.
TEMARIO:
1.Descripciones de Talud y Depósito.
2. Identificación de los principales riesgos asociados a la
Estabilidad de Taludes y Depósitos.
3. Definición de métodos de control aplicados a los principales
riesgos en la Estabilidad de taludes y Depósitos.
MARCO LEGAL
La actividad minera cuenta con un marco normativo que se ha ido
acomodando a las exigencias de la sociedad y los requerimientos
de la actividad minera que, en lo principal es la siguiente:
• DS N°132/02 (que modificó al 72/85) los cuales regulan la
operación de Tranques de Relaves y de depósitos de residuos
masivos tanto desde consideraciones técnicas y ambientales
como también desde el punto de vista de la seguridad y la
salud de las personas.
• El DS N°148/03 que regula el Manejo de Residuos Peligrosos;
TALUDES Y DEPÓSITOS MINEROS
En Chile no existen aún regulaciones ambientales específicas
que establezcan exigencias claras relativas al manejo y la
disposición final de estos residuos. El Reglamento Sanitario
sobre el Manejo de Residuos Peligrosos (DS 148 de 2003), en
su artículo 23, establece que los residuos mineros masivos,
definidos como estériles, minerales de baja ley, residuos de
minerales tratados por lixiviación, relaves y escorias, no serán
considerados peligrosos y, por lo tanto, no están sujetos a las
exigencias de manejo y disposición que establece dicho
reglamento.
REGULACIONES AMBIENTALES PARA LOS
RESIDUOS PELIGROSOS
A pesar de la ausencia de regulaciones ambientales específicas,
existe un conjunto de regulaciones generales y de exigencias
sectoriales que rigen el manejo y la disposición de los residuos
mineros masivos, entre otras:
• El Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, al cual
deben someterse todos los proyectos mineros, sea a través
de un estudio o de una declaración de impacto ambiental,
según corresponde.
• Ley de cierre de faenas mineras (Ley 20.551 de 2011).
• El Reglamento de Seguridad Minera o el Reglamento de
Depósitos de Relaves (DS 248 de 2007).
REGULACIONES AMBIENTALES PARA LOS
RESIDUOS PELIGROSOS
RISES MINEROS GENERADOS
EN EXPLOTACIONES MINERAS
Los RISES mineros se caracterizan por las grandes cantidades
que se generan y por su composición homogénea. Gran parte de
la actividad minera se desarrolla en zonas aisladas de modo que
los riesgos relacionados con estos residuos son relativamente
bajos. Sin embargo existen instalaciones cercanas a centros
poblados
• Material estéril proveniente de la mina, entre los cuales:
1. Estéril o lastre
2. Estéril Mineralizado
• Residuos provenientes del proceso de recuperación del metal
en plantas
1. Relaves
2. Ripios, producto del Proceso de lixiviación
Cualquier superficie inclinadas respecto a la
horizontal que hayan de adoptar permanentemente
las estructuras de la tierra, bien sea en forma
natural o como consecuencia de la intervención
humana en una obra de ingeniería.
Cuando un Talud se produce de forma natural, sin intervención
humana, se denomina de ladera natural .
Cuando los taludes son hechos por el hombre se denominan
cortes o taludes artificiales.
Definición de talud
Angulo de talud artificial en roca y suelo.
Definición de talud
Talud
NATURALES ARTIFICIALES
EROSION
Lomas y taludes en valles
Acantilados costeros y de ríos
ACUMULACION Laderas
TERRAPLENES Terraplenes y
presas Botaderos de
estéril Pilas de lixiviación
CORTES
Cortes y excavaciones en suelos y
rocas
Taludes
• Factores geométricos (altura e inclinación).
• Factores geológicos (que condicionan la presencia de
planos y zonas de debilidad y anisotropía en el talud).
• Factores hidrogeológicos (presencia de agua).
• Factores geotécnicos o relacionados con el
comportamiento mecánico del terreno (resistencia y
deformabilidad
La combinación de los factores citados puede determinar
la condición de rotura a lo largo de una o varias
superficies, y que sea cinemáticamente posible el
movimiento de un cierto volumen de masa de suelo o roca
o incluso de todo el talud.
Factores influyentes en la
estabilidad de un talud
Las partes que interesa conocer y ubicar en un talud son:
1. Altura: distancia vertical entre el pie y la cabeza, claramentedefinida en taludes artificiales.
2. Pata: punto de cambio brusco de pendiente en la parte inferior.
3. Tope: punto de cambio brusco de pendiente en la parte superior.
4. Altura de nivel freático: distancia vertical desde el pie del talud oladera hasta el nivel de agua medida debajo del tope.
5. Pendiente: medida de la inclinación del talud o ladera. Puedemedirse en grados, en porcentaje o en relación al número deunidades en distancia horizontal con respecto a una unidad endistancia vertical.
6. Angulo de talud: comprendido entre la línea media que representael talud y la horizontal.
Elementos de un Talud
1. Cambios en las condiciones hidrogeológicas.
2. Sobrecargas estáticas.
3. Cargas dinámicas (vibraciones por tronaduras, por
ejemplo).
4. Factores climáticos, lluvias torrenciales, por ejemplo.
5. Variaciones en la geometría, por malas técnicas de
ingeniería.
6. Reducción de parámetros resistentes.
Desencadenantes de las caídas
de taludes
En general, se puede decir que la acción del agua es el mayor
enemigo de la estabilidad de los taludes, disminuyendo su
resistencia lo que permite el aumento de las fuerzas tendientes
a la inestabilidad.
La mayor parte de las roturas de taludes se producen por los
efectos del agua, ya sea por:
• Generación de presiones intersticiales,
• Arrastres y erosión, superficial o interna, de los materiales
que forman el talud
ACCIÓN DEL AGUA EN LOS
TALUDES
Para la estabilización de taludes de botaderos de estéril se
requieren:
a) Establecer el Riesgo Sísmico por magnitud de los terremotos
de la zona.
b) Asociar la Aceleración Amáx con los sismos de la zona
(Coeficiente sísmico determinado, eg. Saragoni y/o Nch. Nº
433).
c) Determinar el Factor de Seguridad (FS) y desplazamientos
máximos verticales y horizontales si lo amerita.
Estabilización de Taludes
La estabilidad de taludes es la teoría que estudia la estabilidad o
posible inestabilidad de un talud a la hora de realizar un proyecto, o
llevar a cabo una obra de construcción de ingeniería civil, siendo un
aspecto directamente relacionado con la geotecnia. La inestabilidad de
un talud, se puede producir por un desnivel, que tiene lugar por
diversas razones:
• Razones geológicas: laderas posiblemente inestables, orografía
acusada, estratificación, meteorización, etc.
• Variación del nivel freático: situaciones estacionales, u obras
realizadas por el hombre.
• Obras de ingeniería: rellenos o excavaciones tanto de obra civil,
como de minería.
Los taludes además serán estables dependiendo de la resistencia del
material del que estén compuestos, los empujes a los que son
sometidos o las discontinuidades que presenten. Los taludes pueden
ser de roca o de tierras. Ambos tienden a estudiarse de forma distinta
La estabilidad de taludes
Cortes o taludes
artificiales.(Explotación Open Pit)
Diagrama de Flujo depósito Minero
explotado open pit
ZONIFICACION DE LA ESTABILIDAD DETALUDES
PARA UNA EXCAVACION OPEN PIT
I
IIISe cumple con la
condición de talud pero
no de diseño.
IV
1.0
0.6
0.71.0
0
FACTOR DE CONDICION DE TALUD ( F C)
FA
CT
OR
DE
DIS
EÑ
O(F
d)
Se cumple diseño pero
no condición de talud.
IISe cumple diseño y
condición de talud.
No se cumple diseño ni
condición de talud.
Debe revisar todo el proceso
Full Control y EL EQUIPO
y los factores claves.
Se debe revisar los factores
relativos a P&T, condiciones
geotécnicas , practicas operativas
, etc.
Se debe revisar los factores
relativos a P&T, condiciones
geotécnicas , practicas operativas
, etc.
ZONIFICACION DE LA ESTABILIDAD DETALUDES
PARA UNA EXCAVACION OPEN PIT
• Una mina a rajo abierto es una excavación de dimensiones
enormes, cuyo objetivo es la extracción de mineral. Para alcanzar
este mineral, usualmente es necesario excavar grandes cantidades
de roca estéril.
Taludes Open Pit
• La selección de los parámetros
físicos de diseño, tales como los
taludes, la planificación del programa
de extracción de mineral y estéril,
constituyen una labor ingenieril
desafiante y de gran importancia
económica. Así como también durante
toda la vida útil de la mina, el constante
control y monitoreo de taludes y de las
estructuras geológicas presentes, que
puedan ser un riesgo de alto potencial
para el negocio.
• Modelo geológico y topográfico
• Información sobre costos, operación y capital
• Información geotécnica
BASE DE DATOS DEL DISEÑO
• Diseño del limited del pit.
• Diseño de las fases.
• Programa de extracción.
• Secuencias de desarrollo para botaderos
• Selección de equipos.
DISEÑO Y EVALUACION DE
ALTERNATIVAS ESPECIFICAS
La Información previa para el diseño de los taludes en la mina para
acometer el diseño de una cantera, así como de sus elementos, es
necesario contar con un volumen de información.
Esta información la podemos agrupar de la siguiente forma:
• Modelo geológico del yacimiento
• Propiedades del macizo rocoso
• Características hidrogeológicas de macizo
• Efectos de la alteración de las rocas
• Esfuerzos in situ
• Efectos de las voladuras en las rocas
• Tratamiento para preservar la estabilidad de los taludes.
Aquí es importante tener un criterio de cómo quedara el
espacio creado y que posible uso tendrá.
Diseño de taludes en Open Pit
CONSIDERACIONES BÁSICAS DE
DISEÑO
1. Ancho y pendiente del camino de transporte
2. Plan del camino de transporte
3. Talud del suelo del pit
4. Ancho e intervalo de bermas
5. Pendiente total y pendiente local
6. Ubicación de la infraesctructura principal
Parámetros de diseño
MAQUINARIA PESADA PARA MINAS
A RAJO ABIERTO
Las palas, cargadores
frontales, camiones de
transporte, camiones aljibe,
y perforadoras, constituyen
unidades primordiales en las
minas a rajo abierto. Los
equipos auxiliares típicos
incluyen tractores, máquinas
niveladoras, camiones de
servicio, transportadores de
explosivos, perforadoras
secundarias y grúas.
Diseño de taludes en Open Pit
Diseño de taludes en Open Pit
Diseño de taludes en Open Pit
Falla de taludes en Open Pit
Medidas Preventivas
Para un control de pared eficiente en la minería a cielo abierto,
se requiere la integración de las variables claves del proceso,
tales como:
• Secuencia de Planificación Minera, ingeniería de
Control Pared, planificación de Equipos de Apoyo,
• Control Operacional y
• Saneamiento del Talud.
.
Diseño de taludes en Open Pit
FULL CONTROL
PLANIFICACIONMINA
GEOTECNIA
CARGUIOTRANSPORTE
PERFORACIONTRONADURA
MOVIMIENTOTIERRA
FULL CONTROL
PLANIFICACIONMINA
GEOTECNIA
CARGUIOTRANSPORTE
PERFORACIONTRONADURA
MOVIMIENTOTIERRA
La integración de todas las áreas que interactúan en la cadena
de valor para la generación de paredes que hagan sustentable el
desarrollo minero es una de las condiciones fundamentales que se
requiere para el desarrollo de todo proyecto
Diseño de taludes en Open Pit
Trabajo grupal
¿Cómo prevenir y controlar los
desprendimientos en taludes en
minas?
