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DISEÑO DE BOTADERO DE DESMONTES PARA MINA
SUBTERRANEA
Dr. Antonio SamaniegoIng. Orlando Félix
Ing. Martin Villanueva
1ra Jornada Iberoamericana Técnico-Cientifica de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad MASYS 2010 – 1
METODOS DE EXPLOTACION Y AMBIENTE SUBTERRANEO.30 Junio 1 y 2 de Julio 2010
Ayacucho, PERU
INTRODUCCION
EFECTOS AMBIENTALES DE LA MINERIA SUBTERRANEA
Efluentes LíquidosDesechos SólidosEmisiones Gaseosas
INTRODUCCION
EFECTOS AMBIENTALES DE LA MINERIA SUBTERRANEA
Desechos Sólidos: Depósitos de Relaves Botadero de Desmonte ←
INTRODUCCION
BOTADERO DE DESMONTES
Criterios de DiseñoEstudios Básicos de IngenieríaDiseño GeotécnicoAspectos ConstructivosMonitoreo del Deposito de Desmontes
CRITERIOS DE DISEÑODatos operacionales de la mina:Días de operación por año de la minaVolumen diario de producción de desmontesCapacidad de la desmonteraVida útil de la mina
Parámetro Sísmico:Sismo con TR de 475 años Coeficiente sísmicoParámetro Hidrológico:Avenida máxima probable (TR) 500 añosAvenida máxima de diseño (TR) 10,000 años
CRITERIOS DE DISEÑO
Método de colocación, la flexibilidad y facilidad de operación
ESTUDIOS BASICOS DE INGENIERIATOPOGRAFIA
Curvas de nivel cada 1.0 m escala 1/1000 o 1/500.Sistema UTM elipsoide referencial
GEOLOGIA y HIDROGEOLOGIAGeología:unidades geomorfológicas.unidades litológicaselementos geoestructuralesfenómenos de geodinámica externa
Hidrogeología:Presencia de agua subterránea.Zonas de infiltración.Fuentes de agua.bofedales
PELIGRO SISMICODe conformidad con la legislación peruana se requiere:- 100 años de tiempo de retorno (TR) para condiciones de operación.- 475 años de TR para condiciones de cierre. - Casos excepcionales se usa un TR de 10000 años.
HIDROLOGIA Frequency Analysis - Annual Precipitationat Huangascar, 1964-1998
Probability that precipitation will be less than value indicated (%)0.010.11 10305070909999.999.99A
nn
ua
l Pre
cip
itatio
n (
mm
)
2030405060708090200300400500600700800900
10
100
1000Frequency Analysis was based on:Three Parameter Lognormal Distributionfor wet conditions, Gumbel Distributionfor dry conditions.
P:\PROJECT\CW\1723\PREC_FREQUENCY\PRECIP_FREQ.JNB
1:100 year wetMean
1:10 year wet
1:100 year dry1:10 year dry
Figure 2.2AMEC Earth & EnvironmentCerro Lindo Project
Probable Maximum Flood Hydrograph for Pahuaypite Site
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60
Time (hours)
Dis
char
ge
(m3 /s
)
Total Drainage Area=5.4 km2
CN=77Area Adjustment Factor = 1.0
Elevation Adjustment Factor = 1.0SCS Type I Storm DistributionRainfall Depth Used in HEC-1
PMP=236 mm
Channel length = 5250 mChannel Slope = 0.22
SCS Lag Time = 0.7 hr
Based on 24 hour Probable Maximum Precipitation Estimated by Hershfield Method
Registros de precipitación maxima de 24 horas, para precipitación extrema probable de 500 años y 10,000 años.El caudal se calcula con la precipitación extrema, tiempo de concentración, forma de la cuenca y condiciones de los suelos y rocas.
INVESTIGACIONES GEOTECNICASSísmica de refracción
INVESTIGACIONES GEOTECNICAS
Calicatas y Trincheras
INVESTIGACIONES GEOTECNICAS
Perforaciones Diamantinas
INVESTIGACIONES GEOTECNICAS
Ensayos de densidad del terreno
ASTM D1556,
ASTM D5030
INVESTIGACIONES GEOTECNICASEnsayos de permeabilidad
l
L
a
Ø
N F D
ha h
ho
l
hlQ
k2
log2
604
2
xd
Q
•Análisis granulométrico•Límites de Atterberg•Clasificacion SUCS.•Contenido natural de humedad•Gravedad específica de los sólidos•Ensayo de compactación Proctor modificado•Ensayo de compactación Proctor Estandar•Ensayo de corte directo normal.•Ensayo de corte directo a gran escala•Ensayo de compresión triaxial CU•Ensayo de consolidación •Ensayo de permeabilidad
ENSAYOS DE LABORATORIO – SUELOS/DESMONTE
Analisis Petrografico
INVESTIGACIONES GEOTECNICASENSAYOS DE LABORATORIO - ROCAS
Ensayo de Tracción indirectaCompresión Uniaxial
Ensayo de Corte Directo
Compresión Triaxial
Ensayos de Carga puntual
IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALESImpactos Medidas de Mitigación
Modificación de entorno topográfico
Minimizar áreas por alterar, asegurar taludes estables
Emisiones de polvo Control mediante riego durante la operación y cobertura para el cierre
Emisión de ruidos Equipos en buen estado y mantenimiento regular
Impacto sobre la Flora Minimizar áreas por alterar y cobertura con revegetación para el cierre
Dispersión de la fauna Equipos en buen estado y mantenimiento regular
Calidad del Agua Control de drenaje ácido
ESTUDIO DE ESTABILIDAD QUIMICA
Potencial de generación de aguas ácidas
Guía MEM (1) Guía B.C. Canadá ( 2)PNN
kg CaCO3
equivalente /t material
PN/PApH en pasta
%S como sulfuros
PNN PN/PA
Improbable
(ImP)> +20 > 3.0 ≥5 <0.3 >0 >4
Incierto
(I)-20 < x < +20 1<x<3 < 5.0 > 0.3 < 4
Probable
(P)< 0 < 1.0 < 3.5 < 0
(1) MEM, 1995. Guía Ambiental para el Manejo de Drenaje Ácido de Minas.
(2) MEND, 1995. ARD Guidelines for mine sites in British Columbia.
Parámetro Metales Totales Metales Disueltos
NombreSímbolo
Método LD Método LD
Mercurio Hg EHG-VF82 0.00005 EHG-VF81 0.00005
Plata AgEMA-MS654Ag
0.00001 EMA-MS653Ag 0.00001
Aluminio Al EMA-MS654Al 0.0010 EMA-MS653Al 0.0010
Arsénico AsEMA-MS654As
0.00010 EMA-MS653As 0.00010
Boro B EMA-MS654B 0.010 EMA-MS653B / 0.010
Bario BaEMA-MS654Ba
0.00005 EMA-MS653Ba 0.00005
Berilio BeEMA-MS654Be
0.00050 EMA-MS653Be 0.00050
Bismuto Bi EMA-MS654Bi 0.00050 EMA-MS653Bi 0.00050
Calcio CaEMA-MS654Ca
0.050EMA-MS653Ca
0.050
Cadmio CdEMA-MS654Cd
0.00005EMA-MS653Cd
0.00005
Cobalto CoEMA-MS654Co
0.00010EMA-MS653Co
0.00010
Cromo Cr EMA-MS654Cr 0.00050 EMA-MS653Cr 0.00050
Cobre CuEMA-MS654Cu
0.00010EMA-MS653Cu
0.00010
Análisis del Potencial de Generación de Drenaje Acido.
Análisis de la calidad del Agua
DISEÑO GEOTECNICOCONDICIONES DE LA CIMENTACION
Roca intacta Macizo rocoso
ci (MPa) mi Ei (MPa) γm (MN/m3 GSI C (kPa) ° cm (MPa)Erm
(MPa)µ
38 29 84,610 0.025 30 0.297 54 7.23 6886 0.2580 29 84,610 0.025 30 0.393 59 15.22 6886 0.25
Erm - Modulo de Elasticidad del macizo rocoso, µ – Relación de Poisson, cm – Resistencia global del macizo rocoso,
DISEÑO GEOTECNICO
Material ComportamientoCohesión,
c (kPa)Angulo de
Fricción, °
Desmonte de Roca de Mina drenado 5 45
Dique de Arranque drenado 10 37
Basamento rocoso Drenado 297 54
DISEÑO GEOTECNICO
DISEÑO GEOTECNICOIMPERMEABILIZACION
DISEÑO GEOTECNICOINYECCIONES
DISEÑO GEOTECNICO
DISEÑO GEOTECNICO
DISEÑO GEOTECNICOANALISIS DE ESTABILIDAD FISICA
CondiciónFactor de Seguridad
USACE MEM
Estático 1.5 1.5Seudo-estático 1.0 1.2*Nota: * Sismo máximo con periodo de retorno de 100 años
DISEÑO GEOTECNICOANALISIS DE ESTABILIDAD FISICA
METODO DE EQUILIBRIO LIMITE
METODO DE CALCULO DE DEFORMACIONES
ASPECTOS CONSTRUCTIVOSTRATAMIENTO DE LA CIMENTACION
CONSTRUCCION DEL DIQUE DE MATERIAL DE PRESTAMO
CONSTRUCCION Y VERTIDO DE LOS ESCOMBROS
MONITOREO GEOTECNICODATOS GENERALES
INSPECCIONES VISUALES
MONITOREO ACUSTICO INSTRUMENTACION
EXTENSIMETROPIEZOMETRO
Los autores agradecen a CERRO LINDO, de la Compañía Minera MILPO, por dejarnos presentar este Proyecto, donde se concilian los intereses económicos, sociales y ambientales con la aplicación de tecnologías adecuadas en el aprovechamiento de los recursos naturales
.GRACIAS