08 - Botaderos

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MINE DUMP DESIGN

Un diseño que debe: Ser aprobado otorgar seguridad cumplir con normas ambientales ser de bajo costo de construcción y mantención

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Que es un botadero?

Consideraciones para definir áreas potenciales de vaciado

Límite de pit final Interferencias con infraestructura (actual y futura) Rampas y distancias de acarreo (costos) Topografía base Otros proyectos que involucren el área de interés La potencialidad mineral del área Bermas de seguridad Aspectos geomecánicos

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Tipos de Botaderos

Botaderos de quebrada (valle)

tener cuidado con los flujos de agua naturales

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Tipos de Botaderos

Botaderos de Ladera

aprovechamiento de la pendiente

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Tipos de Botaderos Botaderos de Torta

construcción en terrenos relativamente nivelados

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Tipos de Botaderos

Botaderos de In-Pit

aprovechando sectores fijos de la mina

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Diseño de botaderos

Consideraciones Técnicas Necesidades de acopio para la vida de la mina Consideraciones geológicas y geomecánicas:

evitar hundimientos o deslizamientos

Botaderos

Fallas


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Napa Subterránea


Descarte de zonas mineralizadas

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Yacimiento


Los límites del área determinan la forma del botadero.

La pendiente de la superficie debe ser de aproximadamente 2% (para flujo de agua, drenaje y seguridad de la descarga de camiones)

Considerar acciones para el control de polvo (limitaciones de trafico, regadío, etc.)

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Consideraciones Económicas Estudios de ingeniería previos Costos de los terrenos donde se emplazaran los

botaderos (usos alternativos, propiedad de terceros, costos de trabajos previos, etc)

Evaluación económica de las distancias de transporte

Consideraciones Ambientales Estudios de impacto ambiental Reducción de ruidos y polvo Filtrado de posibles soluciones

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Diseño de botaderos: Niveles

Diseño de Botaderos

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Altura de pisos Botaderos con cotas de avance muy altas presentan

fracturas y hundimientos en su piso mayor utilización de equipos auxiliares.

Botaderos con materiales de granulometría menor y más homogénea presentan mejor estabilidad, pero generan un aumento de los costos en la tronadura.

Pisos altos implican rampas más empinadas o más largas, lo que aumenta costo de transporte

Pisos altos tienden a producir cuñas de deslizamiento en los bordes

Diseño de BotaderosAltura de Pisos

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Pendiente de rampas y acceso a los botaderos La ubicación de la rampa debe permitir el avance

adecuado del botadero. Se debe minimizar la distancia de transporte Al construir la rampa por un costado del botadero:

Se obtiene mayor capacidad del diseño Mejora la seguridad de acceso No se entorpece la construcción de un piso

superior Las curvas deben tener peralte, para evitar

derrames.

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Modularización del botadero División de su capacidad total en módulos Un módulo es una unidad física de cubicación, a una cota de

avance predefinida y con un ángulo de talud conocido. Permite controlar el llenado Su capacidad deben ser para un tiempo no muy prolongado Los módulos deben estar bien distribuidos dentro del

botadero, de modo que su ubicación y tamaño sea económica y operacionalmente óptima

Cada módulo debe tener un baricentro, que permite definir la cota de destino, la distancia de transporte y su capacidad en toneladas. Esto permite determinar su costo por tonelada, que se utilizará posteriormente para la secuencia económica de llenado


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Determinación de Baricentros El baricentro es la proyección horizontal del centro de masa o

centro de gravedad de un cuerpo. Supongamos la división de un módulo en N sub-módulos

cuyas coordenadas y tonelajes son: Xi, Yi, ti, con i: 1,…,N. Entonces las coordenadas del baricentro del módulo serán:

El objetivo de los baricentros es tener un punto representativo de cada módulo, a fin de poder determinar distancias de transporte.

N

ii

i

N

ii

t

tXX

1

1

*

N

ii

i

N

ii

t

tYY

1

1

*


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Perfiles de transporte El perfil de transporte es una representación gráfica y

matemática del recorrido que deben ejecutar los camiones desde el punto de salida de la mina hasta el baricentro del módulo.

El perfil total de transporte va desde el punto de carga del camión hasta el baricentro del modulo de un botadero, o hasta el chancador, si de trata de mineral.

Costo de Transporte El costo por tonelada se determina considerando todos

aquellos costos que inciden en forma directa o indirecta en la operación de transporte.

Este costo variará con la distancia, dado que los módulos se encontrarán cada vez más lejos.


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Tripleta En el diseño de módulos, el frente de avance se debe dividir

en tres sectores: sector en operación, sector en reserva y sector en mantención. Esto con el fin de mantener descongestionada la zona de vaciado.

Diseño de BotaderosTripleta

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Bermas de seguridad Cuando se está trabajando en un solo piso deben haber

bermas de seguridad entre pisos, para mantener el transito expedito de equipos menores (10 a 20 mts de ancho)

Cuando se está trabajando en más de un piso a la vez, la distancia de la berma debe ser mayor para permitir el transito de los camiones.

Otro aspecto a considerar es el derrame de rocas. Período de inactividad

La inactividad genera asentamiento de los bordes, cuñas y agrietamiento, lo que reduce el nivel de seguridad, e incrementa los costos de equipos de apoyo

Diseño de BotaderosBermas de seguridad

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Pasos del diseño El diseño total del botadero debe considerar entonces:

la ubicación y la forma del botadero la ubicación y pendiente de la rampa la cota de avance del botadero

Cubicación total del botadero y determinación del tiempo en que demorará su llenado

División de su capacidad total en módulos

Secuencia Económica de Llenado

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Definición Es una estrategia que indica la forma y el momento en que se

deben ir llenando las diferentes zonal del botadero, de tal manera de minimizar el costo de transporte en el traslado de materiales

Información necesaria Los módulos deben estar diseñados Cada módulo está cubicado A cada módulo se le asocia una distancia de transporte, desde

su baricentro hasta un punto de salida común del rajo. Método

Se realiza una evaluación económica del transporte. El costo por tonelada-kilómetro resultante será la variable discriminante.


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Ejemplo:Dado el siguiente esquema, determine el costo por tonelada-kilometro para

cada equipo, y el destino del estéril a cargar en la frente de la Pala H1.

Pala H1

B1- N1 – Mod 12

B1- N2 – Mod 5

B2- N1 – Mod 16

B2- N2 – Mod 3B3- N1 – Mod 9

Pefiles Promedio de TransporteTramo desde D. Horizontal D. Pendiente D. TotalPala H1 hasta mts mts mts

B1-N1-Mod12 1250 2010 3260B1-N2-Mod5 1050 2115 3165B2-N1-Mod16 1530 1710 3240B2-N2-Mod3 1250 1805 3055B3-N1-Mod9 970 2550 3520

Marca Caterpillar Modelo 793 BCapacidad 240 tcFill Factor 98%Vel. Horizontal 45 KphVel. Subiendo Cargado 11.67 KphVel. Subiendo Vacío 38 KphVel. Bajando Cargado 20 KphVel. Bajando Vacío 35 KphDisponibilidad 72%Reserva 3%Demoras y esperas 105 min/turnoTpo. Aculatamiento 1.3 min/cicloTpo. Carguío 3.1 min/cicloTpo. Descarga 1 min/ciclo

Costo Horario Prom. 72 US$/hrSe trabaja 3 turnos de 8 hrs


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B1-N1-Mod12 B1-N2-Mod5 B2-N1-Mod16 B2-N2-Mod3 B3-N1-Mod9Util. Efectiva 68.8% 68.8% 68.8% 68.8% 68.8%Capacidad (ton) 213.8 213.8 213.8 213.8 213.8Tpo Fijo (min/ciclo) 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4Tpo Var (min/ciclo) 17.1098 17.2963 15.8000 15.7047 20.0646Tciclo (min/ciclo) 22.5098 22.6963 21.2000 21.1047 25.4646Nc (ciclos/hr) 1.8334 1.8183 1.9466 1.9554 1.6206Rh (ton/hr) 392.0072 388.7864 416.2260 418.1067 346.5203C Unitario (US$/ton) 5.4445 5.3998 5.7809 5.8070 4.8128C Unitario (US$/ton-Km) 1.6701 1.7061 1.7842 1.9008 1.3673

¡Encuentre el error en la solución del problema!

Operación en un Botadero

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La forma en que se deposita el material es un aspecto importante para la homogenización y estabilidad del botadero.

Cuneta o Berma de Seguridad

Descarga hacia el talud del botadero


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Descarga sobre el botadero.


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Un botadero no debería tener más de 50 m de altura para una operación segura.

¿Se podría voltear el material a 1 o 2 metros del borde del botadero?

Debe evitarse colocar instalaciones, redes de servicio (energía, agua, etc) o vías de comunicación internas de la mina, muy cerca de los botaderos.

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Nivel de Compactación Máxima

Zonas sujetas a menor compactación

Un aspecto importante a tener en cuenta es la compactación del botadero. Se debe lograr uniformidad en la compactación. Para ello se

debe depositar similar granulometría por niveles y compactar con máquina.

Las fallas en botaderos producto de movimientos geológicos suele darse juntos en sectores donde el cambio de granulometría es fuerte.

Problemas de homogeneidad

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Operación de botaderos por niveles

NIVELES

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Métodos de Depositación de materiales

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Mas sobre botaderos Decisiones sobre botaderos:

Control por minimización de la tasa de crecimiento del botadero

necesidad de mantener pendientes de la superficie

Proveer suficiente espacio de descarga Radios de giro, cordones de seguridad

Sistema de supresión de polvo Se requieren Bulldozers y moto-

niveladoras Minimizar caída de bolones

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Minimizar el Remanejo

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Problemas en Botaderos Deslizamientos

Material fino puede producir deslizamientos Licuefacción

El derretimiento de nieve o las precipitaciones saturan los botaderos

Pueden producirse lodo o flujo de escombros Fallas de fundación

Translación de taludes Tracción – compresión del material en la pata

del botaderos

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Problemas de taludes

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Illustration of environmental problems

(Filtración o Soplado)

(Pérdida por infiltración)

(Presas y Estanques)

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Drainage Interception

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Como lo están haciendo aquí?

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