Pad de Lixiviación 3, Reporte de Diseño - Rev A

INGENIERÍA DE DETALLE

PAD DE LIXIVIACIÓN 3

MINA TUCARI

MOQUEGUA, PERÚ

Revisión A

Preparado para: ARUNTANI S.A.C. Av. Principal 560

San Isidro, Lima 27, Perú (51-1) 224-1160

Preparado por: VECTOR PERÚ S.A.C. Jorge Vanderghen 234

Miraflores, Lima 18, Perú (51-1) 441-2300

J04.82.06.04

Abril 2006

Pad de Lixiviación 3 - Mina Tucari Abril 2006 Aruntani S.A.C. J04.82.06.04

Vector Perú S.A.C. • Calle Jorge Vanderghen 234, Miraflores • Lima 18, Perú • (51-1) 441-2300 -i-

TABLA DE CONTENIDOS

RESUMEN EJECUTIVO......................................................................................... 1

1.0 INTRODUCCIÓN............................................................................................. 6 1.1 Resumen del Proyecto.................................................................................6 1.2 Objetivos......................................................................................................7 1.3 Alcances del Trabajo ...................................................................................8 1.4 Alcance del Informe ....................................................................................8 1.5 Información Proporcionada ........................................................................9

2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.............................................................. 10 2.1 Pad de Lixiviación 3..................................................................................10

2.1.1 Nivelación del Pad..........................................................................10 2.1.2 Sistema de Sub-drenaje y Monitoreo Ambiental ..........................11 2.1.3 Colección, Conducción y Distribución de la Solución....................12 2.1.4 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación...................12

2.2 Pozas de Procesos......................................................................................13 2.2.1 Sistema de Sub-Drenaje y Monitoreo Ambiental – Pozas de

Procesos y Mayores Eventos ..........................................................14

3.0 CRITERIOS DE DISEÑO............................................................................. 16

4.0 GEOLOGÍA ..................................................................................................... 20 4.1 Geomorfología ...........................................................................................20

4.1.1 Circo Glaciar ...................................................................................20 4.1.2 Laderas Ecalonadas .......................................................................21 4.1.3 Ladera de Pendiente Suave a Moderada.......................................21 4.1.4 Bofedales.........................................................................................21 4.1.5 Colinas ............................................................................................22

4.2 Estratigrafía..............................................................................................22 4.2.1 Grupo Maure .................................................................................22 4.2.2 Volcánico Barroso ...........................................................................22 4.2.3 Depósitos Recientes........................................................................22

4.3 Geodinámica Externa ...............................................................................23 4.4 Geología Estructural.................................................................................23

5.0 HIDROLOGÍA ................................................................................................ 25 5.1 Objetivos....................................................................................................25 5.2 Información Disponible.............................................................................25 5.3 Precipitación Anual...................................................................................25 5.4 Evaporación Anual....................................................................................27 5.5 Eventos Hidrológicos Extremos................................................................29

5.5.1 Precipitaciones Máximas ...............................................................29 5.5.2 Tormenta de Diseño .......................................................................30

5.6 Descargas de Diseño .................................................................................31


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5.6.1 Flujos Pico del Pad .........................................................................31 5.6.2 Flujos Máximos en Laderas de Terrenos Circundantes ...............32

5.7 Cálculos Hidráulicos .................................................................................32 5.8 Balance de Aguas ......................................................................................34

5.8.1 Criterios de la Simulación..............................................................35 5.8.2 Resultados y Conclusiones del Balance de Aguas.........................38

6.0 INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA DE CAMPO........................................ 42 6.1 Generalidades ...........................................................................................42 6.2 Calicatas....................................................................................................42 6.3 Perforaciones.............................................................................................46 6.4 Ensayos de Campo ....................................................................................46

6.4.1 Perforaciones ..................................................................................47 6.4.1.1 Ensayos Penetración Standard SPT .................................47 6.4.1.2 Ensayos Permeabilidad Lugeon ........................................49

6.5 Mapeo Geológico - Geotécnico...................................................................50 6.6 Ensayos de Laboratorio ............................................................................51 6.7 Caracterización Geotécnica de la Cimentación .......................................54

6.7.1 Unidades Geotécnicas ....................................................................54 6.7.1.1 Bofedales (Unidad Geotécnica I) .......................................54 6.7.1.2 Depósitos Coluviales (Unidad Geotécnica II) ...................55 6.7.1.3 Depósitos Morrénicos (Unidad Geotécnica III).................55 6.7.1.4 Suelos Residuales (Unidad Geotécnica IV).......................55 6.7.1.5 Basamento Rocoso (Unidad Geotécnica V) .......................56

6.7.2 Nivel de Agua .................................................................................56 6.7.3 Nivel de Cimentación .....................................................................56

6.7.3.1 Nivel de Cimentación del Pad 3 ........................................57 6.7.3.2 Nivel de Cimentación Pozas de Procesos ..........................57

7.0 CONSIDERACIONES DEL DISEÑO GEOTÉCNICO ............................. 58 7.1 Análisis de Estabilidad Taludes...............................................................58

7.1.1 Metodología de Análisis .................................................................58 7.1.2 Criterios de Diseño .........................................................................59 7.1.3 Condiciones Analizadas..................................................................59 7.1.4 Propiedades de los Materiales .......................................................60

7.1.4.1 Mineral ...............................................................................61 7.1.4.2 Interfase Suelo-Geomembrana..........................................61 7.1.4.3 Relleno Estructural ...........................................................62 7.1.4.4 Suelo Residual ...................................................................62 7.1.4.5 Basamento Rocoso .............................................................62

7.2 Resultados Obtenidos ...............................................................................64 7.3 Asentamientos...........................................................................................65

7.3.1 Asentamiento de la Cimentación...................................................65 7.3.2 Asentamiento del Apilamiento ......................................................65

7.4 Conclusiones y Recomendaciones.............................................................66


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8.0 DISEÑO CIVIL DE LAS INSTALACIONES ............................................. 68 8.1 Pad de Lixiviación 3..................................................................................68

8.1.1 Preparación de la Cimentación......................................................69 8.1.2 Sistema de Sub-Drenaje y Monitoreo Ambiental..........................69 8.1.3 Movimiento de Tierras ...................................................................70 8.1.4 Dique de Estabilidad ......................................................................72

8.1.4.1 Aliviadero de Emergencia..................................................72 8.1.5 Sistema de Revestimiento..............................................................72

8.1.5.1 Suelo de Baja Permeabilidad ............................................73 8.1.5.2 Geomembrana SST de HDPE de 2.0 mm .........................73 8.1.5.3 Sobre-Revestimiento..........................................................75

8.1.6 Sistema de Colección de Solución ..................................................76 8.1.6.1 Tuberías de Colección Principales ....................................77 8.1.6.2 Tuberías de Colección Laterales .......................................78

8.1.7 Acceso Perimetral y Canal de Derivación .....................................80 8.1.7.1 Generalidades ....................................................................80 8.1.7.2 Acceso Perimetral ..............................................................81 8.1.7.3 Canal de Derivación...........................................................82 8.1.7.4 Sistema de Evacuación del Canal de Derivación .............85

8.1.8 Apilamiento del Mineral ................................................................85 8.2 Canal de Conducción de Tuberías de Solución ........................................86 8.3 Poza Pregnant (PLS) y Poza Intermedia (ILS) ........................................88

8.3.1 Sistema de Revestimiento..............................................................88 8.3.2 Sistema de Detección de Fugas......................................................88 8.3.3 Aliviadero........................................................................................89

8.4 Poza de Mayores Eventos .........................................................................89 8.4.1 Aliviadero........................................................................................90

8.5 Construcción por Etapas...........................................................................90 8.6 Monitoreo Geotécnico................................................................................91

8.6.1 Instrumentos de Monitoreo............................................................91 8.6.2 Control de Instrumentación...........................................................92

9.0 CANTIDADES Y COSTOS............................................................................ 93 9.1 Movimiento de Tierras y Geosintéticos....................................................93 9.2 Materiales..................................................................................................94 9.3 Estimado de Costos...................................................................................94

10.0 INSPECCIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y LIMITACIONES................ 96 10.1 Inspección de la Construcción ..................................................................96 10.2 Limitaciones ..............................................................................................96

11.0 REFERENCIAS.............................................................................................. 98


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LISTA DE TABLAS

Tabla 3.1 Criterios de Diseño del Pad de Lixiviación.............................................16 Tabla 5.1 Precipitación Típica Asignada al Área del Proyecto ..............................27 Tabla 5.2 Evaporación Típica Asignada al Área Del Proyecto...............................28 Tabla 5.3 Precipitaciones Máximas en 24 horas ....................................................30 Tabla 5.4 Diseño de Canales de Desvío y de Coronación .......................................33 Tabla 5.5 Criterios de Diseño Usados en el Balance de Aguas..............................35 Tabla 5.6 Resultados del Balance de Aguas Pad 3 - 60 meses...............................40 Tabla 6.1 Resumen de Calicatas .............................................................................44 Tabla 6.2 Resumen de Perforaciones ......................................................................46 Tabla 6.3 Resumen de Ensayos SPT.......................................................................48 Tabla 6.4 Resumen de Ensayos de Permeabilidad de Lugeon In Situ ..................50 Tabla 6.5 Condición del Terreno según el Valor de la Unidad de Lugeon ............50 Tabla 6.6 Resumen de Ensayos Estándar de Laboratorio .....................................52 Tabla 6.7 Resumen de Ensayos de Compresión Triaxial .......................................53 Tabla 7.1 Resumen de Propiedades de Materiales.................................................63 Tabla 7.2 Envolvente no Lineal de Interface Geomembrana / Suelo Baja

Permeabilidad ........................................................................................64 Tabla 7.3 Resultados de los Análisis de Estabilidad..............................................65 Tabla 8.1 Frecuencias de Monitoreo Geotécnico ....................................................92 Tabla 9.1 Resumen del Estimado de Costos de Capital .........................................95

LISTA DE FIGURAS

Figura 5.1: Mapa de Ubicación de Estaciones Meteorológicas Figura 5.2: Relación Precipitación Media Anual vs. Altitud Figura 5.3: Isolíneas de Evaporación Anual (Isorimas) Zona Sur del Perú Figura 5.4: Relación Precipitación Máxima en 24 horas vs. Altitud Figura 5.5: Series de Tiempo de Percentiles de Volúmenes Máximos Figura 5.6: Series de Tiempo de Percentiles del Requerimiento de Agua Fresca Figura 5.7: Series de Tiempo de Percentiles de Descargas de Agua de Purga Figura 7.1: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Planta Figura 7.2: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Sección 1-1’ Figura 7.3: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Sección 2-2’ Figura 7.4: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Sección 3-3’


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Figura 7.5: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Sección 4-4’ Figura 7.6: Secciones Geotécnicas de Estabilidad - Sección 5-5’ Figura 8.1: Sistema de Colección de Solución

LISTA DE ANEXOS

Anexo A Investigaciones de Campo Anexo A.1 Registro de Excavaciones Anexo A.2 Registro de Perforaciones Anexo A.3 Registro Geomecánico

Anexo B Ensayos In Situ y Laboratorio Anexo B.1 Ensayos de Permeabilidad In Situ Anexo B.2 Ensayos de Laboratorio, Vector Perú Anexo B.3 Ensayos de Laboratorio, UNI Anexo B.4 Ensayos de Laboratorio, Grass Valley

Anexo C Cálculos Hidrológicos e Hidráulicos Anexo D Análisis de Estabilidad Anexo E Memorias de Cálculo del Diseño Civil

Anexo E.1 Cálculo de Trincheras de Anclaje Anexo E.2 Espaciamiento de Tuberías Laterales Anexo E.3 Sistema de Colección de Solución Anexo E.4 Salidas del Programa FlowMaster Anexo E.5 Drenaje Superficial

Anexo F Estimado de Costos de Capital Anexo G Especificaciones Técnicas Anexo H Manual de Aseguramiento de la Calidad de la Construcción Anexo I Registro Fotográfico Anexo J Planos de Construcción


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LISTA DE PLANOS

PLANOS GENERALES 100-01 Lámina de Títulos y Mapa de Localización 100-02 Arreglo General de las Instalaciones 100-03 Plano Geotécnico 100-04 Secciones Geotécnicas 100-05 Plano de Canteras 100-06 Plano de Instrumentación

TRABAJOS GENERALES PRELIMINARES 200-01 Limpieza y desbroce 200-02 Sistema de Drenaje Superficial

PAD DE LIXIVIACIÓN 300-01 Sistema de Sub-drenaje y Monitoreo Ambiental 300-02 Movimiento de Tierras 300-03 Sistema de Revestimiento 300-04 Sistema de Colección de Solución 300-05 Apilamiento del Mineral 300-06 Secciones Generales del Apilamiento 300-07 Detalles de Sub-drenaje 300-08 Detalles de Poza para Monitoreo de Sub-drenaje 300-09 Detalles de Revestimiento y del Sistema de Colección de Solución 300-10 Detalles Generales 300-11 Detalles Generales 300-11 Detalles Generales CANAL DE CONDUCCIÓN DE TUBERÍAS DE SOLUCIÓN Y AGUA DE LLUVIA 400-01 Planta, Control Horizontal y Perfil Longitudinal 400-02 Sistema de Revestimiento 400-03 Detalles Generales 400-04 Detalles Generales 400-05 Detalles de Caja de Distribución de Solución, Lámina 1 400-06 Detalles de Caja de Distribución de Solución, Lámina 2


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POZAS DE PROCESOS 500-01 Sistema de Sub-drenaje y Monitoreo Ambiental 500-02 Movimiento de Tierras 500-03 Secciones Generales, Lámina 1 500-04 Secciones Generales, Lámina 2 500-05 Sistema de Revestimiento y Detección de Fugas 500-06 Detalles de Poza para Monitoreo de Sub-drenaje 500-07 Detalles de Revestimiento y Detección de Fugas 500-08 Detalles Generales 500-09 Detalles de Camino de Acceso Perimetral

CAMINO DE ACCESO PERIMETRAL 600-01 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación – Lámina 1 600-02 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación – Lámina 2 600-03 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación – Lámina 3 600-04 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación – Lámina 4 600-05 Canal de Derivación Norte 600-06 Canal de Derivación Sur 600-07 Detalles de Camino de Acceso Perimetral 600-08 Detalles de Canal de Derivación, Lámina 1 600-09 Detalles de Canal de Derivación, Lámina 2 600-10 Detalles de Canal de Derivación, Lámina 3


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RESUMEN EJECUTIVO

Este informe de diseño enfoca principalmente los aspectos geotécnicos y de diseño civil para la construcción del Pad de Lixiviación 3 y Pozas PLS, ILS y de Mayores Eventos de la mina Tucari, que Vector ha desarrollado para Aruntani S.A.C.

El propósito de este estudio es de proporcionar a Aruntani la información técnica necesaria para ejecutar la construcción del Pad 3 de la mina Tucari. Durante la ejecución de la construcción Vector realizará el Aseguramiento de la Calidad de la Construcción (CQA), lo cual permitirá el seguimiento del proyecto y, de ser necesario, la rápida implementación de los cambios de diseño para acomodarse a las condiciones que se encuentren durante la construcción.

Aruntani se encuentra en la actualidad desarrollando la explotación del yacimiento minero Tucari, localizado en el Distrito de Carumas, Provincia de Mariscal Nieto, Departamento Moquegua, a 135 km de la ciudad de Puno y a 195 km de la ciudad de Moquegua. El área de influencia del proyecto comprende altitudes que varían entre 4,800 y 5,100 msnm.

El alcance de los servicios de Vector incluye el diseño geotécnico y civil del pad de lixiviación de mineral ROM, denominado Pad 3 y de las pozas PLS, ILS y de mayores eventos; así como la elaboración de las cantidades de materiales y movimiento de tierras, especificaciones técnicas, manual de aseguramiento de la calidad de la construcción y planos de construcción.

El Pad 3 tendrá una capacidad estimada de 60.9 millones de toneladas de mineral ROM, el ciclo de lixiviación será de 75 días, con una tasa de producción de 30,000 tmpd y una altura de capa de 8 metros. La operación del Pad 3 será llevada a cabo a través del sistema convencional de lixiviación en pilas con carguío a través de camiones. El Pad 3 tendrá un área aproximada de 783,800 m² (hasta el límite de corte y relleno para la construcción del camino de acceso perimetral y canal de derivación adyacente).



El diseño del pad de lixiviación está basado en la tecnología convencional de lixiviación en pilas y fue realizado según los criterios de diseño proporcionados por Aruntani y complementados con las recomendaciones de diseño y experiencia de Vector. Asimismo, durante el diseño del Pad 3, Vector revisó la sismicidad del lugar para proponer el nivel de aceleración máxima esperada en la zona del proyecto equivalente a 0.38g, la cual corresponde a un evento sísmico de 475 años de periodo de retorno y 10% de probabilidad de excedencia. A partir de esta aceleración se recomendó utilizar un coeficiente sísmico de 0.19 para el análisis y diseño de taludes del apilamiento de mineral el pad. Dichos valores han sido utilizados para el diseño del pad 3 y pozas de procesos.

Las características y propiedades de los suelos de cimentación del pad y de los materiales involucrados en la construcción de las instalaciones, fueron evaluadas a partir de investigaciones geotécnicas de campo y de laboratorio llevados a cabo como parte del desarrollo del estudio.

Antes de iniciar los trabajos de nivelación (corte y/o relleno estructural para la conformación de la superficie del pad), se tendrá que remover todos los materiales no apropiados en la cimentación del pad, tales como turbas, suelos orgánicos, arcillas y limos blandos. En base a la investigación geotécnica de campo realizada por Vector al inicio del proyecto, se ha estimado un volumen aproximado de 1’917,230 m3 de remoción de materiales inadecuados; sin embargo, es posible que durante la construcción este volumen pueda variar. Asimismo, se ha estimado un volumen de aproximadamente 556,580 m3 de corte y 251,660 m3 de relleno estructural para la nivelación del pad, construcción del camino de acceso perimetral y canal de derivación adyacente.

El sistema de sub-drenaje del pad y de las pozas consistirá de tuberías perforadas de HDPE de pared doble de 100 y 300 mm de diámetro, colocadas dentro de una trinchera rellenada con grava y envuelta en geotextil no tejido. El sistema de sub-drenaje ha sido diseñado para colectar los flujos de aguas subterráneas dentro del



área de construcción del Pad 3, ya que a solicitud de Aruntani, los sistemas de sub-drenaje y monitoreo ambiental de cada sector serán independizados para mantener un mejor monitoreo y control de los flujos colectados. En el caso de las pozas el sistema de sub-drenaje también es independiente para el área que ocupará cada una de ellas. Adicionalmente, se instalará un sistema de monitoreo ambiental de la calidad de agua de sub-drenaje, consistente en tuberías sólidas de HDPE SDR 21 de 50 mm, perforadas o ranuradas en los primeros 20 metros, las cuales serán dirigidas junto con las tuberías de sub-drenaje principales hacia la parte baja del pad y de las pozas, en donde se construirá una poza revestida con geomembrana para el monitoreo de la calidad de agua de sub-drenaje, este monitoreo será realizado periódicamente por personal de Aruntani.

El sistema de revestimiento del pad de lixiviación consistirá en la instalación de una geomembrana texturada por un solo lado (SST) de HDPE de 2.0 mm de espesor, colocada sobre una base de suelo de baja permeabilidad de 300 mm. Se ha previsto la colocación de aproximadamente 717,970 m2 de geomembrana y 225,570 m3 de suelo de baja permeabilidad. El suelo de baja permeabilidad será obtenido de la cantera Paco Paco, utilizada en la construcción de los Pads 1 y 2. También se podrá utilizar materiales de canteras más cercanas, siempre y cuando cumplan con los requerimientos indicados en las especificaciones técnicas para este material. Sobre la geomembrana se colocará una capa de material de sobre-revestimiento (overliner) de 300 mm de espesor, el cual será obtenido por chancado y zarandeo; este espesor podrá variar dependiendo de los procedimientos y equipos utilizados para la colocación de este material. El sobre-revestimiento servirá como protección a la geomembrana.

A solicitud de Aruntani el área total del pad, ha sido dividida en 8 sectores (o módulos), delimitadas con bermas de separación internas de acuerdo a las líneas de cumbres de la topografía del terreno nivelado; la solución lixiviada de cada sector será captada separadamente mediante las tuberías laterales de HDPE



perforadas de pared doble, de 100 mm de diámetro, las cuales conducirán la solución hacia las tuberías principales de HDPE perforadas de pared doble de 300 o 450 mm de diámetro, a la salida de cada sector (o módulo) estas tuberías se conectarán a tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 450 mm de diámetro; las cuales conducirán la solución hacia la esquina noroeste del pad, en donde esta ubicada la caja de distribución (al pie del dique de estabilidad). Los flujos captados serán derivados, dependiendo de su calidad, ya sea a las tuberías PLS o ILS, las cuales conducirán la solución hacia las pozas de procesos. Estas tuberías se instalarán en un canal revestido con geomembrana, denominado canal de conducción de tuberías de solución. Asimismo, este canal servirá para la conducción de flujos de eventos de tormentas en el pad hacia la poza de mayores eventos, los cuales serán evacuados del pad a través de un vertedero consistente en una tubería no perforada de HDPE de pared doble de 1200 mm de diámetro.

El camino de acceso perimetral del pad ha sido diseñado en el perímetro norte y sur. Asimismo, se ha diseñado un canal de derivación adyacente a este camino, para derivar el flujo de escorrentía, tanto del acceso como de los taludes de corte adyacentes y de las cuencas tributarias alrededor y fuera del pad. El camino de acceso perimetral tendrá un ancho de 8.0 metros en todo el perímetro, con una capa de rodadura de 200 mm, la cual deberá tener una inclinación de 2% hacia el canal de derivación adyacente. El canal de derivación tendrá un revestimiento con empedrado y colchón reno.

Los requerimientos de almacenamiento de soluciones lixiviadas para este proyecto, establecidos en los criterios de diseño elaborados por Aruntani y Vector, indican necesidades operativas de producción de solución a una razón de diseño de 1650 m3/hr. El flujo total de solución ha sido dividido en partes iguales para las soluciones PLS e ILS, las cuales considerando las pérdidas de solución durante la irrigación, se tiene flujos de PLS e ILS de 825 m3/hr. Se ha considerado además un tiempo de parada de bomba de 24 horas, además de volúmenes operativos y de



fluctuaciones. Bajo estas condiciones las pozas de PLS e ILS han sido dimensionadas para una capacidad máxima de almacenamiento de 27,500 m3. Estas pozas estarán ubicadas aguas abajo del dique de estabilidad del pad.

Asimismo, se ha incluido el diseño de una poza de mayores eventos para el almacenamiento de los flujos adicionales colectados en el pad, a consecuencia de eventos de tormenta en una condición desfavorable, para un periodo de retorno de 100 años. Debido a los límites de seguridad de la mina y espacio para su ubicación, la poza de mayores eventos estará ubicada aguas abajo de la poza ILS, en la margen izquierda de la quebrada, y tendrá una capacidad aproximada de 70,000 m3, la cual ha sido estimada a partir del análisis hidrológico, asumiendo la existencia de una planta de destrucción de cianuro además de un área del pad 10% será cubierta con membranas plásticas para evitar la dilución de la solución en la época de lluvias.

Asimismo, para la conexión entre las tres pozas se ha incluido vertederos ya sea en forma de canal trapezoidal (pozas PLS/ILS) o tuberías no perforadas con coplas herméticas (pozas ILS/mayores eventos).

Las tres pozas tendrán un sistema de doble revestimiento sobre una capa de suelo de baja permeabilidad compactada de 300 mm de espesor mínimo. El revestimiento primario y secundario estará compuesto por una geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor. Asimismo, el sistema de detección de fugas consistirá en la instalación de una geonet entre las dos geomembranas, la cual evacuara las posibles fugas hacia un pozo ubicado en el extremo noroeste de cada poza. Se ha previsto la colocación de aproximadamente 65,520 m2 de geomembrana y 10,790 m3 de suelo de baja permeabilidad para la construcción de las pozas. El suelo de baja permeabilidad será obtenido de la cantera Paco Paco. También se podrá utilizar materiales de canteras más cercanas, siempre y cuando éstos cumplan con los requerimientos indicados en las especificaciones técnicas.



1.0 INTRODUCCIÓN

Aruntani S.A.C. (Aruntani) se encuentra en la actualidad desarrollando la explotación del yacimiento minero Tucari, el mismo que se encuentra localizado en el Distrito de Carumas, Provincia de Mariscal Nieto, Departamento Moquegua, a 135 km de la ciudad de Puno y a 195 km de la ciudad de Moquegua. El área de influencia del proyecto comprende altitudes que varían entre 4,800 y 5,100 msnm.

Para tal efecto, Aruntani contrató a Vector Perú S.A.C. (Vector) como consultor encargado de la Ingeniería de Detalle del Pad de Lixiviación 3 (Pad 3) de la mina Tucari, habiéndose realizado la reunión de inicio del estudio (“kick-off-meeting”) en el mes de Setiembre del 2005 en las oficinas de Vector en la ciudad de Lima.

Acorde a la estimación de reservas realizadas por Aruntani, se solicitó a Vector la configuración de un pad de lixiviación con una capacidad aproximada final de 50 millones de toneladas métricas; sin embargo, debido a las condiciones topográficas existentes en el área seleccionada para la construcción, el área del pad se extendió hacia el sur-este, obteniéndose una capacidad de aproximadamente 60.9 millones de toneladas con una altura máxima de apilamiento de 100 metros.

El presente informe resume los trabajos de diseño ejecutados por Vector para el Pad 3, los cuales incluyen la configuración general, sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental, plan de nivelación, sistema de revestimiento, sistema de colección de solución, análisis de estabilidad, diseño hidráulico e hidrológico de todas las estructuras confortantes del sistema, etc. Asimismo, para el desarrollo del estudio se han realizado ensayos de campo y laboratorio, los cuales son anexados a este informe. Finalmente, los planos de Diseño de Detalle en Revisión 0 (Emisión para Construcción) han sido incluidos en el Anexo J de este reporte.

1.1 Resumen del Proyecto

El Pad 3 de la mina Tucari ha sido configurado en un área aproximada de 783,800 m2. El pad ha sido diseñado en base a la tecnología convencional de lixiviación en



pilas, para lo cual se han tomado como referencia los Criterios de Diseño proporcionados por Aruntani al inicio del proyecto. El diseño incluye un sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental para aguas subterráneas, un sistema compuesto de revestimiento suelo/geomembrana, un sistema de sobre-revestimiento o protección de la geomembrana y finalmente un sistema de colección de solución. Asimismo, se ha incluido el diseño de un canal de conducción de tuberías de solución y el diseño de las pozas para el procesamiento de la solución lixiviada, las cuales incluyen: poza de solución rica PLS, poza de solución intermedia ILS y una poza para eventos de tormenta o poza de mayores eventos.

Vector ha completado la revisión y el diseño civil de las instalaciones antes indicadas, lo cual se presenta en los siguientes documentos del proyecto:

♦ Informe de Diseño de las instalaciones de lixiviación;

♦ Planos de diseño emitidos para Construcción;

♦ Especificaciones técnicas de construcción;

♦ Manual de aseguramiento de la calidad de la construcción;

♦ Estimado de cantidades de materiales y movimiento de tierras; y

♦ Estimado de costos de ingeniería.

1.2 Objetivos

Los objetivos del presente estudio fueron:

♦ Llevar a cabo los estudios básicos que permitan el desarrollo del proyecto;

♦ Llevar a cabo las investigaciones geotécnicas complementarias en el área destinada para las diversas instalaciones;

♦ Llevar a cabo el estudio hidrológico y diseño hidráulico de las diversas estructuras que forman parte del proyecto;



♦ Desarrollar el arreglo general de todas las instalaciones involucradas en el proyecto; y

♦ Desarrollar la Ingeniería de Detalle de las obras a proyectarse, que permita ejecutar la construcción de las mismas.

1.3 Alcances del Trabajo

Vector desarrolló el proyecto llevando a cabo las siguientes tareas:

♦ Realización de investigaciones geotécnicas complementarias; consistentes en calicatas, perforaciones y ensayos de laboratorio.

♦ Análisis de estabilidad en diferentes secciones que evalúen el comportamiento global de las instalaciones.

♦ Diseño civil del Pad 3, incluyendo el diseño del camino de acceso perimetral y canal de derivación de aguas superficiales.

♦ Diseño civil de las estructuras asociadas con la conducción y proceso de las soluciones lixiviadas a ser colectadas en el Pad 3, como canales de conducción de tuberías de solución, pozas de procesos ILS/PLS y Mayores Eventos.

♦ Elaboración de las Especificaciones Técnicas de la Construcción.

♦ Elaboración del Manual de Aseguramiento de la Calidad de la Construcción.

♦ Preparación de las cantidades estimadas de movimiento de tierras y materiales.

♦ Preparación de los estimados de costos de construcción.

♦ Elaboración de los planos de diseño civil, en formato Emitido para Construcción.

1.4 Alcance del Informe

El alcance de este informe es proporcionar los análisis y detalles de ingeniería para el diseño y construcción de las instalaciones asociadas con el pad de lixiviación, camino de acceso perimetral, canal de derivación, canal de conducción de tuberías de solución y pozas de procesos y mayores eventos. Los planos,



especificaciones y costos relacionados, se consideran como parte de este Informe, de modo que en conjunto presentan información de detalle del diseño, que faciliten la construcción de las instalaciones de lixiviación proyectadas.

1.5 Información Proporcionada

Para el desarrollo del presente estudio Aruntani proporcionó la información topográfica, con curvas de nivel a 1 metro y los Parámetros de Operación/Procesos necesarios para el desarrollo del proyecto, como son ciclos de lixiviación, tasa de producción, reservas, etc. Todos estos parámetros son presentados en el Capítulo 3 “Criterios de Diseño” de este informe.

Adicionalmente, Vector obtuvo información de diversas fuentes acerca de datos de hidrología. Toda esta información ha servido de base para el desarrollo de estudios básicos, tales como Hidrología, Geología y Geotecnia, los que a su vez han servido de base para el diseño de las instalaciones proyectadas.



2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Las instalaciones consideradas en este estudio son descritas a continuación:

♦ Pad 3, incluyendo el camino de acceso perimetral y el canal de derivación de agua superficial;

♦ Canal de conducción de agua de lluvia y tuberías de solución;

♦ Pozas de PLS e ILS ; y

♦ Poza de mayores eventos;

En el Plano 100-01 se presenta la relación de planos del proyecto, mientras que en el Plano 100-02 se presenta el arreglo general de las instalaciones propuestas. A continuación se detalla un resumen de dichas instalaciones.

2.1 Pad de Lixiviación 3

2.1.1 Nivelación del Pad

El pad de lixiviación ha sido diseñado en base a la tecnología convencional de lixiviación en pilas, habiéndose tomado como referencia los Criterios de Diseño definidos al inicio del proyecto mostrados en la Tabla 3.1 de este reporte. Acorde a estos criterios de diseño, es necesario conformar una zona con una capacidad aproximada de 50 millones de toneladas métricas, considerando una tasa de carguío de 30,000 toneladas por día, para un ciclo de lixiviación de 75 días y una altura típica de capa de 8 metros.

El área aproximada de construcción del Pad 3 es de 783,800 m2 (incluyendo la construcción del camino de acceso perimetral y el canal de derivación); en tanto, que el área a ser cubierta con geomembrana es de aproximadamente 691,100 m2. A solicitud de Aruntani, esta área ha sido dividida en ocho sectores (o módulos) en base a la topografía del terreno de nivelación proyectado (la delimitación de cada módulo se realizó tomando como referencia las líneas de cumbres existentes dentro del pad y bermas de separación).



El sistema de revestimiento consiste en la instalación de una geomembrana de HDPE texturada por un solo lado de 2 mm de espesor, con una base de suelo de baja permeabilidad de 300 mm de espesor y una capa de protección (sobre-revestimiento) de 300 mm de espesor. Este espesor de sobre-revestimiento podrá ser aumentado en caso sea necesario dependiendo del tipo de maquinarias y procedimientos utilizados por Aruntani para la colocación de los materiales sobre la geomembrana. Se han realizado los ensayos de laboratorio respectivos al material de suelo de baja permeabilidad existente en la mina (cantera Paco Paco), cuyos resultados son presentados en los anexos de este informe y garantizan el uso de estos materiales. En el Plano 100-05 se muestran las canteras identificadas para cada tipo de material a ser utilizado durante la construcción, y en el Plano 300-03 se muestra el límite de revestimiento con geomembrana del Pad 3.

2.1.2 Sistema de Sub-drenaje y Monitoreo Ambiental

Con la finalidad de colectar y conducir el agua subterránea que fluye por debajo del pad de lixiviación, se instalará un sistema de sub-drenaje consistente en una red de tuberías de HDPE perforadas de pared doble de diámetro variable (tuberías principales de 300 mm y laterales de 100 mm de diámetro). Estas tuberías serán instaladas inmediatamente después de la remoción de materiales inadecuados sobre la superficie de cimentación competente para interceptar las filtraciones y flujos de agua encontrados. Adicionalmente, se instalará un sistema de monitoreo ambiental consistente en tuberías sólidas y perforadas (y/o ranuradas) de HDPE SDR 21 de 50 mm de diámetro, para el monitoreo del agua captada por los sub-drenes en cada sector (o módulo) del pad de lixiviación.

Las tuberías de sub-drenaje y de monitoreo ambiental se extenderán hasta el sector noroeste del pad (aguas abajo del dique de estabilidad) en donde se construirá una poza permanente para monitoreo.

El sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental del Pad 3 es mostrado en el



Plano 300-01 y los detalles de construcción de la poza para monitoreo son mostradas en el Plano 300-08.

2.1.3 Colección, Conducción y Distribución de la Solución

De acuerdo a los requerimientos de Aruntani, la operación del pad de lixiviación será dividida en ocho sectores (o módulos) mediante bermas de separación.

La colección de la solución se realizará de acuerdo a los sistemas convencionales de lixiviación en pilas, consistente en la instalación de tuberías de colección laterales y principales. Las tuberías laterales serán perforadas de HDPE de pared doble, de 100 mm de diámetro; las cuales conducirán la solución hacia las tuberías principales también perforadas de HDPE de pared doble de 300 mm ó 450 mm de diámetro, ubicadas en las partes bajas del pad. El sistema de colección de solución es mostrado en el Plano 300-04.

Las tuberías de conducción principales de cada sector (o módulo) se conectarán a tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 450 mm de diámetro, las cuales conducirán la solución hacia la esquina noroeste del pad, en donde se ubicará la caja de distribución al pie del dique de estabilidad. Las tuberías principales de HDPE no perforadas de pared doble se conectarán a tuberías sólidas de HDPE SDR 21, mediante la instalación de accesorios especiales antes de penetrar en el dique de estabilidad. La solución será conducida desde la caja de distribución hasta las pozas de procesos (PLS ó ILS), mediante tuberías sólidas de HDPE SDR 21 instaladas en el canal de conducción de tuberías de solución. En los Planos 400-05 al 400-06 se muestran los detalles de construcción e instalación de la salida de tuberías de colección de solución y caja de distribución; y en los Planos 400-01 al 400-04 se muestran los detalles del canal de conducción de tuberías de solución y agua de lluvia.

2.1.4 Camino de Acceso Perimetral y Canal de Derivación

Se ha incluido el diseño de un camino de acceso a lo largo del perímetro del pad



con un ancho de rodadura de 8.0 metros. A lo largo de todo el alineamiento del camino de acceso perimetral, se deberá colocar una capa de rodadura de 200 mm de espesor, la cual deberá tener una inclinación de 2% hacia el canal de derivación adyacente, para derivar el agua de escorrentía superficial. Para la derivación del agua de escorrentía superficial aguas arriba del pad, se ha incluido el diseño de canales de derivación, los cuales serán construidos en los sectores norte y sur del pad (aproximadamente entre las estaciones 0+080.0 a la estación 1+780.0 y 1+860.0 a la estación 3+250.0 norte y sur, respectivamente), debido a que en el tramo comprendido entre la estación 0+000.0 a estación 0+080.0 y 3+250 a estación 3+295.0 el acceso perimetral será construido en relleno (dique de estabilidad, sector noroeste del pad); en tanto, que el tramo comprendido entre la estación 1+780.0 y la estación 1+860.0 el acceso esta construido en relleno en la parte alta de la quebrada aguas arriba del pad de lixiviación; además en el tramo comprendido entre la estación 0+760.0 y la estación 0+860.0 el acceso será construido en relleno, por lo cual el canal de derivación tiene una variación. El alineamiento y perfil longitudinal del acceso perimetral y canales de derivación son mostrados en los Planos 600-01 al 600-04; y las secciones y detalles típicos en el Plano 600-07.

2.2 Pozas de Procesos

De acuerdo con los Criterios de Diseño recibidos de Aruntani incluidos en la Tabla 3.1, será necesaria la construcción de 2 pozas para el almacenamiento y procesamiento de la solución colectada en el Pad 3 de la mina Tucari (una poza para el almacenamiento de la solución rica o PLS, y otra para el almacenamiento de la solución intermedia o ILS).

La Poza PLS tendrá una capacidad aproximada de 27,500 m3 y colectará la solución cargada proveniente del pad, a través de una tubería de conducción de solución proveniente de la Caja de Distribución de Solución; la Poza ILS también tendrá una capacidad de 27,500 m3 y colectará la solución intermedia proveniente



de la Caja de Distribución de Solución o solución barren proveniente de la Planta de Procesos. Las capacidades antes indicadas para las pozas de PLS/ILS serán suficientes para cubrir los requerimientos operativos de producción de soluciones. Adicionalmente, de acuerdo a los resultados del balance de aguas realizado, es necesaria la construcción de una poza adicional para cubrir los volúmenes de contingencia y volúmenes de escorrentía durante la operación del pad, para tal efecto, se construirá la Poza de Mayores Eventos con una capacidad aproximada de 70,000 m3.

Las pozas de PLS/ILS estarán ubicadas al noroeste del pad (aguas abajo del dique de estabilidad) y la poza de Mayores Eventos estará localizada al oeste de las pozas PLS/ILS en la margen izquierda de la quebrada. Para la conducción del flujo de contingencia entres las pozas se ha previsto la construcción de vertederos.

Las tres pozas tendrán un sistema de doble revestimiento de geomembrana (geomembrana secundaria lisa de HDPE de 1.5 mm, geonet y geomembrana primaria lisa de HDPE de 1.5 mm), sobre una capa de suelo de baja permeabilidad compactado de 300 mm de espesor mínimo. Cada poza contará con un sistema de detección de fugas.

2.2.1 Sistema de Sub-Drenaje y Monitoreo Ambiental – Pozas de Procesos y

Mayores Eventos

Con la finalidad de captar y conducir el agua subterránea en el área de las pozas, se ha incluido un sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental similar al utilizado para el pad de lixiviación. El sistema de sub-drenaje consiste en la instalación de una red de tuberías perforadas de HDPE de pared doble (principales de 300 mm de diámetro y secundarias de 100 mm de diámetro), localizadas en la base de las pozas. El sistema de monitoreo ambiental consiste en la instalación de tuberías perforadas (y/o ranuradas) de HDPE SDR 21 de 50 mm de diámetro junto a las tuberías de sub-drenaje, las cuales cambiarán a tuberías sólidas del mismo tipo al salir del área de cada poza. En el Plano 500-01 se



muestra la configuración del sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental.

Las tuberías de sub-drenaje y monitoreo ambiental de las pozas de procesos PLS/ILS descargarán los flujos en una poza de monitoreo localizada al oeste de la poza de mayores eventos, en donde se debe realizar un monitoreo permanente de agua colectada. Los detalles de construcción de las pozas de monitoreo son mostrados en el Plano 500-06.



3.0 CRITERIOS DE DISEÑO

Se presenta a continuación los criterios de diseño utilizados para el proyecto Pad 3 de Tucari. Esta información presenta la descripción del criterio, la unidad de medida, el criterio utilizado en este estudio y la fuente que proporcionó el criterio.

TABLA 3.1 CRITERIOS DE DISEÑO DEL PAD DE LIXIVIACIÓN

DESCRIPCIÓN UNIDAD CRITERIO USADO

FUENTE

PAD DE LIXIVIACIÓN Tiempo de operación años 5 A Tonelaje de alimentación de mineral TM 50’000,000 A Producción promedio mineral TM/año 10’800,000 A TM/mes 900,000 A TM/día 30,000 A Ciclo de lixiviación días 75 A Características del Mineral de Mina (ROM) Humedad % 3 A Densidad ROM in-situ T/m3 2.4 A Sistema de Transporte al Pad 3 Método de transporte Camiones a Apilamiento A Capacidad de los camiones m3 15 A Unidades unid 30 A Producto Mineral ROM A Densidad del mineral chancado T/m3 1.7 A Parámetros del Pad 3 Área total requerida Ha 69.6 C Densidad promedio mineral T/m3 1.7 A Período de retorno sismo de diseño años 500 C Evento sísmico de diseño g 0.381 C Coeficiente sísmico 0.19 C Estabilidad estática, mínimo F.S. 1.4 C Estabilidad pseudo-estática, mínimo F.S. 1.0 C Análisis de deformación2 si FS Pseudo-estático<1.0 C Período de retorno evento tormenta de diseño del pad3 años 100 C




FUENTE

Lluvia para el evento de diseño mm 65 C Período de retorno evento de diseño canal de derivación años 100 C Lluvia para evento de diseño de canal mm 65 C Sistema revestimiento del pad de lixiviación simple/doble simple B

Revestimiento pad de lixiviación tipo textura

HDPE texturada

C C

Espesor del revestimiento mm 2.0 C Detección de fugas S/N No C Sistema de sub-drenaje S/N Si C

Capacidad total TM m³

60’950,780 35’853,400

C C

Área Total m2 691,1004 C Sistema de colección de la solución S/N Sí B

Tipo de sistema de colección gravedad/ bombeo gravedad B

Tuberías de colección de la solución tipo tubería pared

doble perforada

C

Diámetro de tuberías principales de colección mm 450 - 300 C Diámetro de tuberías laterales de colección mm 100 C Espaciamiento de tuberías laterales m 12 C Altura típica de capa m 8 A Parámetros de Lixiviación Tasa de aplicación lt/hr/m2 10 A Área bajo irrigación m2 165,000 D Flujo de solución de lixiviación total m3/h 1650 A Flujo de solución de lixiviación de PLS m3/h 825 A Flujo de solución de lixiviación de ILS m3/h 825 A Pérdida de solución total % 9 - 10 A Contenido de humedad residual % 6.0 A Contenido de humedad bajo lixiviación % 11 A Diámetro de las mangueras de riego pulgadas 1/2 A Diámetro del gotero mm 3 A POZA DE SOLUCIÓN PREGNANT (PLS) E INTERMEDIA (ILS) Poza PLS S/N Sí A




FUENTE

Poza ILS S/N Sí A Transporte de PLS/ILS S/N Sí A

Tipo del sistema de transporte gravedad/ bombeo gravedad B

Tipo tuberías de conducción de PLS/ILS tuberías HDPE SDR 21 C Tamaño tuberías conducción PLS/ILS mm 450 C Revestimiento de pozas S/N Sí B Sistema revestimiento de poza simple/doble doble B Material de revestimiento primario tipo HDPE C Espesor revestimiento primario pozas mm 1.5 C textura lisa C Material de revestimiento secundario tipo HDPE C Espesor revestimiento secundario pozas mm 1.5 C textura lisa C Sistema detección de fugas de poza S/N Sí B Borde libre poza m 1.0 C Vertedero S/N Sí C Flujo total de solución de lixiviación m3/h 7515 D Tiempo de retención por parada de bomba hr 24 B Volumen almacenamiento sedimentos S/N No A Volumen de retención de contingencia m3 20,0006 D Volumen operativo m3 4,000 C Volumen de fluctuaciones m3 3,500 C Capacidad total poza PLS7 m3 27,500 C Capacidad total poza ILS7 m3 27,500 C

Flujo a Planta o Pad gravedad/ bombeo bombeo A

POZA DE GRANDES EVENTOS Poza de grandes eventos S/N Sí A Periodo de retorno tormenta de diseño años 100 C Revestimiento poza S/N Sí B Sistema revestimiento de poza simple/doble doble A Material de revestimiento primario tipo HDPE C Espesor revestimiento primario pozas mm 1.5 C




FUENTE

textura lisa C Material de revestimiento secundario tipo HDPE C Espesor revestimiento secundario pozas mm 1.5 C textura lisa C Sistema detección de fugas S/N si C Borde libre poza m 1.0 C Vertedero S/N Sí C Volumen almacenamiento sedimentos S/N No A Capacidad máxima poza m3 ~70,000 C Código Fuente Descripción A Información o Criterio proporcionado por Aruntani B Práctica Industrial Estándar C Recomendaciones de Vector D Criterios a partir de Cálculos de Proceso Notas:

1. La aceleración atenuada en el lugar de la mina a nivel de roca basal es aproximadamente 0.38g, considerando un tiempo de exposición de 50 años y un período de retorno de 475 años. El coeficiente sísmico utilizado en el análisis pseudos-estático es de 0.19.

2. Ningún daño significativo deberá producirse en las instalaciones de procesos debido a la ocurrencia de un terremoto severo.

3. El evento de diseño es la tormenta donde el 100% de la escorrentía dentro del pad de lixiviación es transitada a través del pad de lixiviación y en las pozas de PLS/ILS/grandes eventos.

4. El área total que se ha considerado tiene como límite la berma perimetral. 5. El flujo total de lixiviación es calculado considerando el flujo de bombeo de solución menos la

pérdida total de solución. 6. El volumen de retención de contingencia es calculado multiplicando el flujo de solución de

lixiviación por el tiempo de parada de bomba. 7. El volumen operativo está referido al volumen permanente que tendrá la poza que le permita tener

un tirante mínimo para la operación del sistema de bombeo. El volumen de fluctuaciones está referido a la cantidad de solución necesaria en la poza para controlar las fluctuaciones operacionales y garantizar un funcionamiento permanente de las bombas; se ha estimado una fluctuación de hasta 2 metros dentro de la poza.



4.0 GEOLOGÍA

4.1 Geomorfología

El área del Pad 3 de Tucari, se encuentra ubicado en el borde oriental de la Cordillera occidental del sur peruano, a una cota promedio de 4900 msnm. Morfológicamente, esta comprendida en la superficie Puna, presentando evidencias de una intensa actividad glaciar, entre las que destacan principalmente la presencia de cadenas de cerros altos y circos glaciares que sobresalen a una morfología suave a ondulada.

Localmente el proyecto se emplaza en un circo glaciar constituido por la micro-cuenca de la quebrada Apostoloni colector principal del área, cuyas aguas discurren con una dirección predominante Sureste-Noroeste hasta su confluencia con el río Margaritani, fuera ya del área de interés. En el ámbito de la quebrada Apostoloni, se han distinguido las siguientes unidades morfológicas:

4.1.1 Circo Glaciar

Unidad morfológica que comprende toda el área del proyecto. Se caracteriza por constituir un valle de aspecto semi-circular con laderas de pendientes moderadas a pronunciadas y fondo amplio, cubierto en su mayor parte por depósitos coluviales y suelo residual, con remanentes de depósitos morrénicos; en tanto que el fondo de la quebrada principal se encuentran tapizada por bofedales. Afloramientos a modo de promontorios rocosos aislados se distribuyen ampliamente en el ámbito de la quebrada Apostoloni.

Coronando las mayores cumbres se tiene afloramientos rocosos que bordean la quebrada, entre las que destacan los cerros Santo Coronado, Apostoloni y Tucarirani, estando en este último ubicado el tajo, con cotas que alcanzan los 5020 msnm y están constituidos por rocas de naturaleza mayormente andesítica, moderadamente a poco meteorizadas, presentándose algunos afloramientos de tobas meteorizadas.



4.1.2 Laderas Ecalonadas

Esta geoforma se encuentra configurada principalmente en la margen derecha de la quebrada Apostoloni; esta constituida principalmente por materiales coluviales y numerosos afloramientos rocosos de naturaleza andesítica, tobas y brechas, con escasa a nula vegetación. Los depósitos recientes son en general de poco espesor, que va de 0.5 a 2.0 m, presentando mayor potencia en los sectores relacionados a la presencia de agua en donde alcanzan hasta 6.0 m. Adicionalmente, esta geoforma se encuentra disectada por quebradas poco profundas de rumbo predominante este-oeste, que reciben el aporte de diversos afloramientos u “ojos” de agua distribuidos de manera dispersa.

4.1.3 Ladera de Pendiente Suave a Moderada

Rasgo morfológico que se extiende en toda la margen izquierda de la quebrada Apostoloni, constituida principalmente por depósitos morrénicos, bofedales y suelos residuales, con algunos afloramientos aislados de rocas andesíticas y tobas meteorizadas. En este sector los depósitos morrénicos presentan espesores que alcanzan hasta los 6.0 m y que en algunos casos han sido cubiertos por depósitos coluviales debido a subsecuentes eventos de erosión-depositación. Se caracterizan hacia el Sureste por una vegetación escasa a nula, conformando bofedales hacia el Noreste, observándose la presencia de filtraciones de agua en diversos sectores de esta geoforma.

4.1.4 Bofedales

A lo largo del curso principal y margen izquierda de la quebrada Apostoloni, se emplazan geoformas hidromórficas cubiertas por una densa vegetación gramínea y en algunos casos por una delgada cobertura de material aluvial que la solapan. Estos depósitos se caracterizan por la presencia de abundante vegetación acuática y la fijación de sedimentos finos, que dan lugar a la formación de turbas.

En el curso superior el bofedal presenta profundidades de 2.0 a 3.5 m, en tanto que en el curso medio a inferior alcanza hasta 12 m de profundidad, como se



observan en los registros de las calicatas y sondajes realizados en la zona.

4.1.5 Colinas

Hacia el noroeste del área del Pad 3, se presentan geoformas de topografía suave conformados por cerros aislados, alargados y redondeados, constituidos por suelo residual, con promontorios rocosos aislados de andesitas y piroclastos.

4.2 Estratigrafía

Regionalmente la estratigrafía esta conformada por secuencias volcánico sedimentarios correspondientes a los niveles superiores de la Formación Tacaza (Volcánicos Llallahui), sobre la que descansa las formaciones Maure, Capillune, Barroso, así como depósitos recientes. Localmente, se presentan los volcánicos Barroso, unidad que sobreyace al Grupo Maure y sobre el cual descansan los depósitos recientes.

4.2.1 Grupo Maure

Esta unidad cuya edad se encuentra en el Mioceno medio, se encuentra conformada por secuencias volcanoclásticas, constituidos por tobas, ignimbritas, areniscas arcósicas y tobas redepositadas, con intercalaciones de material piroclástico. Estas secuencias han sido intensamente plegadas y falladas a escala regional antes del inicio de la actividad magmática.

4.2.2 Volcánico Barroso

Corresponden a una actividad efusiva andesítica moderadamente explosiva conformada por varios centros volcánicos eruptivos en la región. Litológicamente el Volcánico Barroso está constituido por lavas, brechas de flujo, aglomerados y tobas andesíticas, traquiandesíticas y dacíticas. En parte presenta lavas andesítico-basálticas. Esta unidad esta asignada al rango Mioceno medio superior al Pleistoceno.

4.2.3 Depósitos Recientes

Los depósitos recientes están conformados principalmente por depósitos



coluviales y morrénicos que se distribuyen en el curso medio y superior de la quebrada Apostoloni.

Los depósitos coluviales se distribuyen ampliamente en la margen derecha de la quebrada Apostoloni, con espesores que varían desde los pocos centímetros hasta los 5.0 m. Están constituidos por acumulaciones de sedimentos clásticos gruesos, mayormente angulosos y englobados en una matriz areno limosa.

Los depósitos morrénicos se presentan en la margen izquierda de la quebrada Apostoloni, con espesores que van desde los pocos centímetros hasta varios metros. Están conformados por gravas arcillo arenosas, con presencia de bolonería y bloques, todos de composición volcánica, no consolidados y friables.

Los bofedales se distribuyen principalmente en el fondo de la quebrada Apostoloni. Están conformados por sedimentos muy finos intercalados con gravas arcillosas, de apariencia fangosas, con presencia densa de vegetación acuática y cuya acumulación sucesiva genera la formación de depósitos turbosos, que llegan a profundidades de hasta 12 metros.

4.3 Geodinámica Externa

En la zona del proyecto las evidencias de actividad geodinámica externa se restringen a fenómenos como remoción de suelos por efecto de la precipitación pluvial o erosión por escorrentía.

En la margen izquierda de la quebrada Apostoloni se encuentra el tajo Tucari, por lo que se pueden presentar riesgos relacionados a la actividad antrópica, como son la caída de rocas por efecto de las voladuras o la desestabilización de taludes por la construcción de accesos.

4.4 Geología Estructural

De acuerdo a la información disponible, en el área del proyecto no se encuentra afectada por alguna falla de carácter regional. Localmente y de acuerdo a



fotointerpretaciones realizadas, se ha delineado una probable falla a lo largo del curso superior de la quebrada Apostoloni, la cual se encuentra inactiva.

Cabe señalar sin embargo, que de acuerdo a los registros del logeo geomecánico, esta falla podría corresponder asimismo a zonas de debilidad en el contacto entre zonas de mayor alteración y zonas de menor alteración, dado que hacia la margen derecha de la quebrada Apostoloni las rocas se encuentran ligeramente meteorizadas y fracturadas, con dureza de 2 a 4 (DDH-P13, P14 y P15), en tanto que hacia la margen izquierda las rocas se encuentran muy meteorizadas con dureza de 0 a 2 (DDH-P17 al P25).

Asimismo, los afloramientos rocosos presentan tres sistemas de fracturamiento y diaclasamiento principal con direcciones predominante NW-SE y NE-SW con buzamientos subverticales que va de 60º a 88º; y de rumbo E-W con buzamiento de 40º.



5.0 HIDROLOGÍA

5.1 Objetivos

El estudio hidrológico tiene dos objetivos. El primero está dirigido a determinar los flujos y volúmenes de diseño de las obras de drenaje, derivación y grandes eventos que corresponden a las instalaciones del pad de lixiviación 3 de la mina Tucari. El segundo propósito del estudio es efectuar un balance para determinar y verificar el tamaño de los volúmenes de operación y de contención de las pozas de operación y de mayores eventos, para condiciones normales y extremas; y estimar la cantidad de agua excedente y las demandas de agua fresca, para el periodo de trabajo considerado de 5 años.

5.2 Información Disponible

La información básica provino de registros de 11 estaciones meteorológicas y 9 estaciones pluviométricas cercanas al área del proyecto, operadas por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) y otras instituciones. La información relevante para el estudio consistió de registros de precipitaciones mensuales, anuales, y máximas diarias, así como registros de evaporaciones mensuales y anuales. La Tabla C.1 del Anexo C muestra la relación de las estaciones consideradas, mientras que la Figura 5.1 muestra sus ubicaciones respecto al sitio del proyecto.

Complementaron la información referencias y conclusiones o recomendaciones sobre el clima de la zona, contenidas en el Atlas de Evaporación del Perú (SENAMHI, 1993) y publicaciones de ONERN (Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales).

5.3 Precipitación Anual

Las precipitaciones anuales en la región muestran en parte una tendencia creciente con la altitud, representativa de precipitaciones de origen orográfico. Con el fin de determinar una relación que proporcione una estimación de las



precipitaciones en el área del proyecto se desarrolló una correlación precipitación media anual versus altitud a nivel regional, basada en los registros de 18 estaciones cercanas al área de estudio.

La Figura 5.2 muestra la dependencia de las precipitaciones anuales con la altitud, observándose que las precipitaciones anuales en la región están influenciadas por el factor orográfico puesto que el 84% de la varianza es explicada por la relación mencionada.

La precipitación anual en la zona del proyecto fue asignada, utilizando la relación precipitación-altitud considerando como altitud media del proyecto la cota 4850 msnm, altitud, con lo cual la precipitación media anual fue estimada en 618 mm anuales.

El régimen de precipitaciones mensuales para el sitio del proyecto se ha considerado proporcional a las precipitaciones mensuales en la estación Pasto Grande, por la cercanía en posición geográfica y por su longitud del registro. El factor de proporcionalidad fue obtenido a partir de la proporción de precipitaciones medias anuales, el cual fue estimado en 1.18.

Es importante señalar que las estaciones alrededor muestran patrones muy semejantes de distribución mensual de precipitaciones (Figura C.1 del anexo C), tal que la distribución de precipitaciones mensuales registrada en Pasto Grande bien puede representar la que se presenta en el sitio del proyecto. De acuerdo a esta inferencia la precipitación mensual característica del área del proyecto presentaría un comportamiento con dos periodos bien diferenciados, la época de lluvias y la época de sequía, con alrededor del 91% de la precipitación anual ocurriendo en la temporada de lluvias, la cual se extiende generalmente entre los meses de noviembre a abril. Las precipitaciones típicas mensuales generadas para el área del proyecto se muestran en la Tabla 5.1. La serie precipitaciones asignadas al área del proyecto se muestran en la Tabla C.2 del Anexo C.



TABLA 5.1 PRECIPITACIÓN TÍPICA ASIGNADA AL ÁREA DEL PROYECTO

PROMEDIO DESV. EST. MÁXIMA MÍNIMA % ANUAL MES mm mm mm mm %

Enero 159.3 91.5 612.2 22.8 25.8% Febrero 144.4 73.3 293.4 293.4 23.4% Marzo 100.8 55.8 247.8 247.8 16.3% Abril 33.8 28.9 98.6 98.6 5.5% Mayo 7.6 17.6 120.4 120.4 1.2% Junio 5.8 12.1 54.3 54.3 0.9% Julio 2.6 6.3 30.0 30.0 0.4% Agosto 8.7 15.9 89.1 89.1 1.4% Septiembre 12.3 16.0 70.8 70.8 2.0% Octubre 16.6 21.4 86.8 86.8 2.7% Noviembre 39.9 54.2 310.5 310.5 6.5% Diciembre 84.9 55.7 224.3 224.3 13.7% Anual 617.9 206.6 1241.0 1241.0 100.0%

5.4 Evaporación Anual

Las evaporaciones mensuales en el área del proyecto fueron determinadas empleando directamente los registros de la estación Pasto Grande (1963-2003). Las Evaporaciones del Periodo 1963 a 1983 han sido corregidas por factores de congelamiento, según criterios adoptados por el Proyecto Especial Pasto Grande, para subsanar el hecho de haber utilizado en ese periodo un tanque no estándar. En la Tabla 5.2 se indican las evaporaciones promedio asignadas al sitio del proyecto. De los resultados puede comentarse que la evaporación media mensual varía entre 120 mm/mes y 171 mm/mes, presentando sus mayores valores durante los meses de octubre y noviembre y el menor valor en el mes de junio. También puede indicarse que las evaporaciones anuales muestran relativamente poca variabilidad en comparación con la variabilidad observada en otras zonas de la sierra del país.



De la manera indicada la evaporación anual en la zona del proyecto ha sido estimada en 1731mm, siendo su desviación estándar 304 mm, con mínimas y máximas del registro en 1156 mm y 2244 mm respectivamente. Estos valores resultan cercanos a los marcados por las isolíneas del Mapa de Evaporación del Perú, (SENAMHI, 1993), las cuales estiman la evaporación anual en el área del proyecto entre 1600 y 1800 mm/año (ver Figura 5.3). Cabe indicar que el mapa de evaporaciones se elaboró utilizando registros de 1972 a 1981, con cantidades correspondientes a evaporaciones en tanques Tipo “A”.

Las evaporaciones típicas mensuales estimadas para el área del proyecto se muestran en la Tabla 5.2. La serie evaporaciones asignadas al área del proyecto se muestran en la Tabla C.3 del Anexo C.

TABLA 5.2 EVAPORACIÓN TÍPICA ASIGNADA AL ÁREA DEL PROYECTO

PROMEDIO DESV. EST. MÁXIMA MÍNIMA % ANUAL MES mm mm mm mm %

Enero 151.4 42.9 250.0 74.3 8.7% Febrero 126.4 31.9 190.5 62.4 7.3% Marzo 132.1 34.7 215.3 73.1 7.6% Abril 136.7 44.7 233.0 52.5 7.9% Mayo 131.9 34.0 194.7 74.9 7.6% Junio 120.1 35.9 193.1 59.1 6.9% Julio 130.1 36.3 195.5 48.8 7.5% Agosto 139.4 35.7 200.7 69.4 8.1% Septiembre 156.0 29.1 263.8 98.1 9.0% Octubre 168.8 28.0 237.9 115.5 9.8% Noviembre 170.7 34.8 241.8 94.7 9.9% Diciembre 167.6 29.5 226.2 112.7 9.7% Anual 1731.4 303.9 2243.9 1156.2 100.0%



5.5 Eventos Hidrológicos Extremos

5.5.1 Precipitaciones Máximas

Se ha efectuado una evaluación de precipitaciones máximas, empleando registros de las estaciones Crucero Alto, Quillisane, Mazo Cruz y Pasto Grande, los cuales tienen longitudes de registro entre 45 y 26 años. Para ello fueron recopilados datos mostrados en estudios realizados para obras civiles en las cercanías del área del proyecto (MTC-1994, “Estudio Definitivo de Ingeniería para la construcción del sector Patahuasi - Santa Lucía de la carretera Arequipa-Juliaca”; Mansen+Kuroiwa SAC, 1999, “Estudio de Bocatoma Lagunillas”), los cuales fueron revisados y actualizados con datos hasta el año 2004. Las series de precipitaciones máximas anuales se muestran en la Tabla C.4 en el Anexo C.

Las series de máximas anuales fueron ajustadas a cuatro modelos probabilísticos (GEV, Lognormal-3, LogPearson III, Pearson III), seleccionándose el modelo Log Pearson III en base a índices estadísticos de bondad de ajuste, los cuales sin embargo no rindieron diferencia marcada de preferencia respecto a las otras distribuciones.

Finalmente, para obtener las precipitaciones máximas en 24 horas, las precipitaciones máximas diarias fueron ajustadas por el factor 1.13, con el fin de corregir los sesgos de subestimación de mediciones tomadas en intervalos fijos cada 24 horas.

La Figura 5.4 muestra las precipitaciones de 24 horas y 100 años de periodo de retorno, evaluadas en cada estación versus la altitud correspondiente, en la cual se puede observar que existe una tendencia clara de dependencia de las precipitaciones de 24h-100 años con la altitud.

El mayor valor en la región para la precipitación de 24h-100 años con la distribución seleccionada lo proporciona de estación de Quillisani (4850 msnm) con 65 mm, las otras estaciones estiman dicha variable entre 54 mm y 60 mm.



Para condiciones extremas (tormentas con altos períodos de retorno), el ajuste con datos de Quillisani se considera lo más apropiado para caracterizar las precipitaciones de corta duración en el área del proyecto, puesto que de manera conservadora, es preferible utilizar los valores más altos de precipitación extrema. Los valores de precipitación máxima serán utilizados para el diseño de las estructuras de drenaje superficial. El usar valores más bajos puede tener como resultado estructuras hidráulicas inadecuadas, mientras que el uso de valores más altos proporciona un margen adicional de seguridad.

Las precipitaciones máximas fueron calculadas para diversos periodos de retorno desde 2 a 500 años. La Tabla 5.3 muestra las precipitaciones máximas diarias para cada uno de los periodos de retorno considerados. La PMP (Precipitación Máxima Probable) fue estimada empleando la fórmula de Hershfield. Las distribuciones de precipitaciones máximas evaluadas en Quillisani y en las otras estaciones cercanas se muestran en la Tabla C.5 del Anexo C.

TABLA 5.3 PRECIPITACIONES MÁXIMAS EN 24 HORAS

PERIODO DE RETORNO(Años)

PMAX 24H (mm)

10 53 25 59 50 62

100 65 200 68 500 71

1/2PMP 109 PMP 218

5.5.2 Tormenta de Diseño

La distribución temporal de la tormenta de diseño fue obtenida aprovechando estudios realizados por Vector de datos de registros horarios de estaciones meteorológicas de registro continuo en proyectos mineros de nuestros clientes



ubicados en la sierra central del país. Fueron analizados los eventos iguales o mayores de 30 mm diarias, las que corresponden aproximadamente en sus estaciones de origen a tiempos de retorno de 2 o más años (20 eventos). Inspeccionando los hietogramas de las tormentas máximas se definió la duración de la tormenta de diseño en 6 horas. Cálculos estadísticos fijaron el cociente para determinar la fracción promedio de Pmáx-6h con respecto a la Pmáx-24h en 0.81.

El patrón temporal de la tormenta fue obtenido aplicando el método AVM (Average Variability Method, Pilgrim y Cordery, 1975). Esta metodología es la estándar en el diseño hidrológico de Australia y es preferible a la de promedios simples. Consiste en un análisis de hietogramas basado en el ordenamiento de los intervalos de tiempo de una tormenta teniendo en cuenta la profundidad de precipitación que ocurre en cada uno de ellos. Sumando el orden de cada intervalo puede obtenerse la forma típica del hietograma.

La parte de la distribución de duraciones menores a 1 hora en la hora de precipitación más intensa se infirió aplicando la fórmula de Bell (1969). Estudios recientes (Mauriño, 2004) reportan y confirman la eficacia de la fórmula para una gran variedad de zonas climáticas. La Tabla C.6 del Anexo C muestra la distribución temporal de la tormenta de diseño desarrollada.

5.6 Descargas de Diseño

Las descargas de diseño de los canales de derivación y de conducción de tuberías de solución fueron calculadas en base al evento de 24 h – 100 años de periodo de retorno. Se considera este criterio suficiente, dado que la vida útil o periodo de operación de las instalaciones planteadas alcanza el orden de 5 años

5.6.1 Flujos Pico del Pad

El escenario desfavorable de diseño consistió en suponer que la lluvia máxima cae cuando parte del revestimiento esté recién colocado. Así de acuerdo al desarrollo esperado del pad al momento de la temporada de lluvias, conservadoramente se



consideró la situación desfavorable cuando el 1/3 del revestimiento esté desplegado sin mineral sobre él en la etapa de construcción. Las escorrentías fueron calculadas mediante el método racional considerando un tiempo de concentración de 10 minutos. Para estas condiciones el flujo máximo calculado fue de 2.65 m3/s.

5.6.2 Flujos Máximos en Laderas de Terrenos Circundantes

Las descargas de diseño del canal de derivación perimetral de la Fase 3 fueron calculadas en base al evento de 24 h-100 años de periodo de retorno, utilizando el programa HEC-HMS v.2.2.2 (USACE, 2003). Las pérdidas hidrológicas fueron evaluadas empleando el método de la Curva Número del NRCS. El método de transformación precipitación escorrentía empleado fue el hidrograma unitario del Clark.

Los tiempos de concentración de cada subcuenca fueron calculados por la suma de los tiempos de recorrido como flujo esparcido, flujo somero y flujo en cauce, los que ocurran desde la divisoria hasta la salida de cada subcuenca, siguiendo los procedimientos del TR-55 (Technical Release 55, NRCS; 1986) adaptados a condiciones rurales. Los parámetros geomorfológicos para evaluar el tiempo de concentración de cada subcuenca se muestran en la Tabla C.7 del Anexo C.

El esquema del modelo hidrológico, los criterios y parámetros principales empleados, las características principales de las cuencas, y los resúmenes de caudales pico calculados se muestran en las Tablas C.8, y C.9 del Anexo C.

5.7 Cálculos Hidráulicos

La sección de los canales fueron determinados utilizando ecuaciones de flujo uniforme con el flujo pico que ocurra al extremo aguas abajo de cada tramo. En el caso del canal de conducción de solución, se consideró para efectos de cálculo una reducción en el ancho de base producto de la presencia de las 2 tuberías de solución. Las profundidades de los canales han considerado las profundidades de



agua, el borde libre y la sobre elevación en curvas. El borde libre en tramos de pendiente muy empinada fue definido de acuerdo al borde libre recomendado por el USBR y el USACE (USBR: Small Channel Structures, Small Dams Design; USACE: EM 1110-2-1601) más la elevación extra originada por las curvas; en los demás tramos el borde libre fue especificado en 0.30 m o el 20% de la energía específica del flujo más la elevación extra en curvas, el que fuese mayor.

El tamaño de las alcantarillas fue determinado por la capacidad de permitir el paso del flujo de diseño con carga hidráulica menor o igual a 1.5 veces el diámetro en el extremo aguas arriba del elemento. Los tamaños de las alcantarillas se verificaron tanto en las dimensiones necesarias para que el flujo uniforme quepa en el interior en los tramos de menor pendiente, como las necesarias para que el ingreso sea sin producción de remanso inconveniente aguas arriba.

Los revestimientos de los canales y alcantarillas, así como los tramos y empozamientos protegidos por empedrados y gaviones, han sido colocados en función de la resistencia al efecto de las velocidades y fuerzas tractivas. La Tabla 5.4 indica las dimensiones y revestimientos de los canales.

TABLA 5.4 DISEÑO DE CANALES DE DESVÍO Y DE CORONACIÓN

De A Base Talud H Revestimiento Canal Perimetral Norte

1+780 1+080 1.0 2:1 0.6 Empedrado e=0.20m, D50=0.10m 1+080 0+740 1.0 2:1 0.9 Colchón Reno e=0.30m, D50=0.15m 0+740 0+185 1.0 2:1 0.9 Empedrado e=0.20m, D50=0.10m

Canal Perimetral Sur 1+780 2+580 1.0 2:1 0.9 Empedrado e=0.20m, D50=0.10m 2+580 2+940 1.0 2:1 0.9 Colchón Reno e=0.30m, D50=0.15m 2+940 3+200 1.0 2:1 1.0 Gavión Caja e=0.50m, D50=0.25m

Canal de Derivación Norte 0+000 0+100 1.0 2:1 0.9 Empedrado e=0.20m, D50=0.10m 0+100 0+360 1.0 2:1 0.9 Empedrado e=0.30m, D50=0.15m

Canal de Derivación Sur 0+000 0+300 1.0 2:1 1.0 Empedrado e=0.30m, D50=0.15m



0+300 0+705 1.0 2:1 1.2 Colchón Reno e=0.30m, D50=0.15m Canal de Conducción de Tuberías de Solución

0+000 0+290 2.0 2:1 1.0 Geomembrana

5.8 Balance de Aguas

El propósito del balance aguas fue determinar:

♦ Volúmenes de las pozas para condiciones húmedas extremas.

♦ Las cantidades de agua fresca o agregada de agua demandada para la continuidad de las operaciones.

En cuanto a los volúmenes de almacenamiento requeridos para condiciones extremas, específicamente el balance aguas se ha llevado a cabo para determinar el tamaño de la poza de grandes eventos necesaria para las temporadas de lluvias siguientes, en el plazo de operación de 5 años del Pad 3.

Para alcanzar los propósitos indicados se desarrolló un balance global del sistema utilizando una hoja de cálculo que, como todos los modelos de balance de aguas en general, está basada en la siguiente ecuación:

Flujo Entrante – Flujo Saliente = Cambio en el Almacenamiento

El flujo entrante de agua y solución consiste en la precipitación cayendo dentro del área revestida de la plataforma de lixiviación, y el flujo de agua fresca de reposición. El flujo saliente consiste de las evaporaciones (desde las áreas inactivas y bajo lixiviación, y desde las bermas y pozas, y las evaporaciones de las pérdidas en los aspersores) y los flujos de purga de existir éstos.

Los cambios de almacenamiento son debidos a la humedad perdida o almacenada en los vacíos del mineral, y las fluctuaciones en las pozas. Los flujos de circulación de las pozas de PLS y de ILS se consideran flujos internos.



Debe notarse que las variables dependientes del cálculo presente son el flujo de demanda de agua fresca y el flujo de purga. Tales flujos son establecidos para equilibrar las pérdidas en el sistema y mantener los niveles en las pozas dentro de los límites operativos y de contingencia al final de cada periodo mensual.

5.8.1 Criterios de la Simulación

La simulación implementada cubre el periodo de 5 años de operación del Pad 3 del desarrollo de la pila de lixiviación. Fue estimado como inicio de operación el mes de Julio del próximo año. Se considera de manera conservadora para el cálculo de los excesos de agua, que ya se tendrán desplegadas las 67.8 ha de la plataforma de lixiviación en la primera temporada de lluvias que acontezca.

En el presente caso se ha establecido como criterio de diseño minimizar los flujos de purga. En la secuencia de cálculo se ha postulado primero el tamaño de la poza de grandes eventos; la cual luego se ha verificado su conveniencia de resultar una cantidad de flujos de purga cubiertos por la capacidad de la planta de tratamiento, o por la predicción de no ocurrencia de flujos de purga.

Los datos climáticos básicos, precipitaciones y evaporaciones del sitio fueron determinados en las secciones previas. Fueron utilizados los registros de evaporaciones (1963-2003) y precipitaciones (1953-2003), completándose los años sin datos de evaporaciones con estimaciones del año promedio.

Los demás criterios considerados en el balance de aguas se exponen en la Tabla 5.5:

TABLA 5.5 CRITERIOS DE DISEÑO USADOS EN EL BALANCE DE AGUAS

DESCRIPCIÓN VALOR UNIDAD

Tasa de producción del mineral 900,000 TM/mes Periodo de Simulación 60 meses Densidad del mineral 1.7 T/m3



DESCRIPCIÓN VALOR UNIDAD

Tasa de aplicación 10 l/hr/m2 Área bajo riego 165,000 m2 Duración de averías, tiempo de percolación libre 24 horas Tormenta de 24 h - 100 años (Oct-May) 65 mm Tormenta de 24 h - 100 años (Jun-Set) 35 mm Altura de pila típico 8 m Rotación de riego 75 días Capacidad poza 1, ILS 27,500 m3 Capacidad poza 2, PLS 27,500 m3 Capacidad de poza de grandes eventos 70,000 m3 Volumen mínimo de operación cada poza 4,000 m3 Humedad natural del mineral 3.0 % Capacidad de campo del mineral 6.0 % Absorción, retención de humedad 6.0 % Pérdida de solución total 10 – 12 % Humedad bajo lixiviación 11 % Tamaño de la boquilla de los aspersores 3 mm Factor de evaporación de pozas 0.79-1.00* Factor de evaporación de área de lixiviación 0.50 Factor de evaporación de área no lixiviada 0.05-0.30 Pérdidas por aspersión (Enero – Diciembre) 2.9-3.9 % Volumen al inicio de la simulación 0 m3 Coberturas impermeables (raincoats) < 10 % Mes de Inicio de la simulación Abril

* De acuerdo a calibraciones del tanque de evaporación de Pasto Grande.

La capacidad de las pozas ha sido determinada para proporcionar lo siguiente en cualquier momento de la vida útil del proyecto:

♦ Volumen mínimo de operación, definida por la profundidad mínima necesaria para la operación de las bombas.



♦ Volumen de contingencia ante averías en el sistema, para almacenar la percolación libre proveniente de la pila durante el tiempo que toma la vuelta a operación del sistema de reciclado y aplicación de la solución.

♦ Volumen de contingencia para la tormenta de diseño, o para la secuencia mensual de lluvias máximas de la temporada de lluvias, el mayor volumen.

La operación consistirá en la realización de lixiviaciones en la plataforma, desde donde la solución cargada será dirigida a las pozas PLS e ILS. Eventualmente a la poza de grandes eventos y a estas pozas serán dirigidos los flujos de drenaje de lluvias. Por otra parte se ha adoptado 24 horas como la duración de la contingencia por averías y mal funcionamiento; esta asunción se considera aceptable, debido a la proximidad de las ciudades de Juliaca y Arequipa, donde recursos técnicos y materiales podrían obtenerse rápidamente para restituir las operaciones.

El volumen de contingencia por parada de bombas, alcanza los 36,130 m3 incluyendo considerar las pérdidas del sistema.

La humedad del material que ingresa a la plataforma corresponde a la humedad natural del material. La retención de humedad neta en la pila de lixiviación se determinó de tal manera que se predijesen con el modelo las pérdidas de solución total de 9 a 10 % especificadas por Aruntani como criterio de diseño, cantidad que ha sido observada en sus operaciones anteriores en el área.

El volumen de contingencia por lluvias extremas ha sido establecido de acuerdo a los criterios inferidos de la Guía Ambiental para Proyectos de Lixiviación en Pilas (MEM, 1998), y expuestos en la referencia base de la misma (Van Zyl y Hutchinson, 1988). En las referencias mencionadas se describen dos criterios: el primero, añadiendo el volumen correspondiente de la tormenta de 24 horas y 100 años de periodo de retorno a las fluctuaciones de un año promedio, y el segundo, utilizando en las evaluaciones de balance de agua, las precipitaciones mensuales



registradas. Este último criterio se ha podido implementar puesto que se cuenta con registros prolongados. La extensión de los registros ha permitido llevar a cabo 39 series de simulaciones de balance de aguas de 31 meses de duración cada una.

Para asegurar la reducción de las descargas de purga se consideró el empleo de cubiertas plásticas impermeables (raincoats) que desvíen las precipitaciones fuera de la pila. De acuerdo a alcances de operación razonables se consideró el uso de coberturas impermeables que cubran hasta el 10% del área de la plataforma. La utilización de cubiertas impermeables fue considerada a partir de la llegada de la siguiente temporada de lluvias (hacia noviembre del presente año).

El uso de los registros históricos ha permitido observar el desempeño del sistema en situaciones extremas: con la secuencia de los 3 años consecutivos más húmedos, con el año más húmedo, y con el máximo mensual que se considera incluye el máximo en 24 horas. La precipitación máxima anual del registro fue 1.8 veces la media anual; el máximo mensual fue 1.9 veces el máximo mensual de un año normal.

5.8.2 Resultados y Conclusiones del Balance de Aguas

Los resultados del balance de aguas se presentan en gráficos de series de tiempo de percentiles, de flujos o de volúmenes máximos por cada mes, sobre las necesidades de agua fresca y sobre los volúmenes máximos conjuntos de operación y de contingencia. En los anexos se presentan también las series de tiempo de esas variables de salida.

Las simulaciones indican que los balances de aguas mensuales son negativos excepto durante 3 a 4 meses en las estaciones de lluvias, donde el balance es neutro o positivo (ver Figura C.3 en el Anexo C). A largo plazo el balance de agua es negativo indicando que en el sistema predominará el requerimiento de tener que agregar muy frecuentemente agua fresca para reemplazar las pérdidas del sistema por evaporación y humedecimiento del mineral.



Durante el estiaje el funcionamiento del sistema es del tipo llamado sin memoria, entendido como que los flujos de entrada y salida del sistema son independientes del resultado del periodo mensual anterior, puesto que puede mantenerse a voluntad niveles mínimos en las pozas, manejando los volúmenes de agua fresca que se añadan.

En las temporadas de lluvias, la situación de ingreso de volúmenes a la poza de grandes eventos en las pozas se presenta sólo en el 50% de los casos. En años secos y aun normales se espera que no haya almacenamiento en la poza de grandes eventos o que éste sea pequeño; en el 75% de los casos el volumen en la poza de grandes eventos resulta inferior a 1/6 o 1/3 de su capacidad, según como se maneje el ingreso de agua fresca. La cantidad inferior corresponde a la política de procurar mantener volúmenes mínimos en las pozas al inicio de la temporada de lluvias.

Los resultados indican que los volúmenes máximos están relacionados con las secuencias prolongadas de precipitaciones máximas durante la temporada de lluvias, identificadas con el año de mayor precipitación anual en este caso. La secuencia de la media móvil máxima de 5 años produce los volúmenes máximos sólo en el año que contiene una precipitación anual similar a la máxima precipitación anual (1115.8 mm vs. 1119.3 mm), mientras en los demás años de la secuencia los volúmenes en las pozas son marcadamente inferiores. Tal apreciación se puede notar en la Figura 5.5 donde junto con la serie de percentiles de volúmenes máximos se ha graficado la simulación con la secuencia de la mayor media móvil de 5 años.

Las Figuras 5.5 y 5.6 y 5.7 muestran las series de tiempo de percentiles del almacenamiento total, de los requerimientos de agua fresca, y de las descargas de purga respectivamente; la Figura C.4 en el Anexo C muestra las pérdidas de solución totales predichas por el modelo que coinciden con las especificaciones del criterio de diseño. En la Tabla C.10 del Anexo C se muestra un ejemplo de



desarrollo tabular de balance de aguas usando series históricas.

En términos de cantidades para el diseño, los cuadros siguientes indican las capacidades pronosticadas por las simulaciones más desfavorables.

TABLA 5.6 RESULTADOS DEL BALANCE DE AGUAS

PAD 3 - 60 MESES VARIABLE UNIDAD MÍNIMO PROMEDIO MÁXIMO

Demandas de agua fresca en las pilas durante estiaje

m3/h 70 119 168

Meses con necesidades de agua fresca meses 49 55.2 59

Descargas de purgas de agua m3/h 0 0 110

Meses con necesidad de purgas de agua meses 0 0 2

Volumen máximo m}total m3 48 210 97 903 125 000

Volumen de la pozas de mayores eventos m3 0 42 903 70 000

En síntesis, como resultado de las simulaciones, puede indicarse que:

♦ Las simulaciones han permitido verificar la suficiencia de las capacidades de las pozas PLS, ILS y de grandes eventos planteadas, destinadas a manejar los flujos de operación y de drenaje de lluvias en conjunto, pues el volumen conjunto máximo que se espera es del orden del volumen de las pozas.

♦ Sólo hay una ligera probabilidad, 5%, de que ocurran flujos de purga. En tal caso, la capacidad de la planta de tratamiento necesaria es de 110 m3/h.

♦ La conclusión indicada está condicionada a que las pérdidas de solución total estimadas (9-10%), y establecidas como criterio de diseño, sean las que efectivamente ocurran. Se recomienda, por lo tanto monitorear tales pérdidas antes de la temporada de lluvias, y en el caso que fuesen menores a las estimadas deberá disponerse de mayor cantidad de coberturas impermeables (>10%), para



evitar riesgos de purga de agua de proceso.

♦ Es recomendable vigilar el mantener niveles mínimos en las pozas, regulando el ingreso de agua fresca en función de los volúmenes añadidos por las lluvias, puesto que una de los supuestos del modelo aplicado ha sido esta forma de operación. Para esto se recomienda una estrecha coordinación con los operadores de las estaciones meteorológicas para que éstos informen rápidamente acerca de los datos diarios de precipitaciones máximas, de manera tal que se pueda proporcionar adecuadamente el ingreso de agua fresca al sistema.



6.0 INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA DE CAMPO

6.1 Generalidades

Para la ejecución de la ingeniería de detalle, Vector programó la investigación geotécnica de campo que consistió en la ejecución de calicatas y perforaciones, así como el muestreo representativo de los materiales de cimentación y posteriores ensayos de laboratorio. Se describen a continuación las investigaciones desarrolladas.

6.2 Calicatas

Debido a la extensión del área del proyecto el programa de investigación de campo se desarrolló entre los meses de Agosto y Setiembre del 2005. Vector ejecutó un total de 92 calicatas convenientemente ubicadas y distribuidas dentro del área de interés, con la finalidad de evaluar las condiciones geotécnicas de los materiales de cimentación para la construcción del pad de lixiviación, pozas de procesos y obras conexas. En cada una de las calicatas se llevó a cabo una detallada descripción de los tipos de suelos encontrados. Asimismo, se tomaron muestras disturbadas y no disturbadas representativas, las cuales fueron identificadas y almacenadas en bolsas plásticas con la finalidad de efectuar ensayos posteriores de caracterización física y mecánica en laboratorio geotécnico.

Las calicatas fueron llevadas a cabo utilizando una excavadora modelo CAT 320 L proporcionada por Aruntani. La Tabla 6.1 presenta un resumen de detalle de las calicatas realizadas. Como se puede observar la profundidad máxima alcanzada fue de 6.60 metros, alcanzándose el nivel del basamento rocoso en muchas de ellas. En cada una de las calicatas se realizó un detallado registro y muestreo de los diferentes tipos de materiales existentes, habiéndose adicionalmente obtenido fotografías en cada ubicación. En el Anexo A se presentan los registros de las calicatas efectuadas. En el Anexo J se presenta el Plano Geotécnico 100-03, en el cual se muestra la ubicación de las calicatas llevadas a cabo en este estudio.





TABLA 6.1 RESUMEN DE CALICATAS

NIVEL TOPSOIL Df NIVEL PROF.AGUA ROCA TOTAL

NORTE ESTE (m) (m) (m) (m) (m)TP_ARU05 - 01 Pad 3 8,166,978.6 372,942.8 NE 0.40 3.10 - 4.00TP_ARU05 - 02 Pad 3 8,166,918.6 372,993.7 NE 1.60 5.60 - 6.50TP_ARU05 - 03 Pad 3 8,167,010.0 372,963.7 NE 1.40 2.80 - 2.80TP_ARU05 - 04 Dique 8,167,035.4 372,842.4 NE 1.80 3.00 - 4.50TP_ARU05 - 05 Pozas 8,167,437.3 372,528.0 NE 0.80 2.70 - 2.70TP_ARU05 - 06 Pozas 8,167,374.6 372,461.5 2.00 0.30 2.20 - 2.20TP_ARU05 - 07 Pozas 8,167,370.1 372,590.5 3.50 0.70 2.40 - 3.70TP_ARU05 - 08 Pozas 8,167,106.5 372,489.5 NE - 1.00 2.60 2.60TP_ARU05 - 09 Pozas 8,167,133.8 372,509.5 NE - 3.20 3.20 3.20TP_ARU05 - 10 Pozas 8,167,107.8 372,563.3 NE 0.80 1.70 1.70 1.70TP_ARU05 - 11 Pozas 8,167,067.7 372,565.3 NE 1.20 2.50 - 3.20TP_ARU05 - 12 Pozas 8,167,059.0 372,615.0 NE - 2.50 3.20 3.20TP_ARU05 - 13 Pozas 8,167,113.9 372,605.4 5.00 - 5.40 - 5.40TP_ARU05 - 14 Pozas 8,167,100.1 372,636.4 4.30 0.80 3.50 - 4.30TP_ARU05 - 15 Pozas 8,167,102.3 372,665.5 NE 0.80 2.50 - 2.70TP_ARU05 - 16 Pozas 8,167,068.0 372,668.4 5.00 - 4.00 - 5.00TP_ARU05 - 17 Pozas 8,167,026.7 372,685.3 NE 1.20 3.20 - 3.20TP_ARU05 - 18 Pozas 8,167,060.6 372,697.4 5.00 - 5.10 - 5.20TP_ARU05 - 19 Pozas 8,167,039.6 372,718.1 4.50 0.50 3.10 - 4.70TP_ARU05 - 20 Pozas 8,167,087.1 372,720.9 1.40 0.60 1.00 - 1.40TP_ARU05 - 21 Pozas 8,164,127.4 372,703.2 2.80 - 2.10 - 2.80TP_ARU05 - 22 Pozas 8,167,126.3 372,729.6 NE - 4.00 - 4.00TP_ARU05 - 23 Pozas 8,167,154.8 372,761.4 2.20 - 2.50 - 2.70TP_ARU05 - 24 Pozas 8,167,153.1 372,682.9 4.80 - 4.90 - 5.00TP_ARU05 - 25 Pozas 8,167,185.6 372,649.7 5.50 - 3.50 - 5.70TP_ARU05 - 26 Pozas 8,167,180.3 372,629.6 3.00 - 1.80 - 3.20TP_ARU05 - 27 Pozas 8,167,206.1 372,615.6 NE - 1.50 2.00 2.00TP_ARU05 - 28 Dique 8,166,976.6 372,847.2 5.20 - 2.20 - 5.40TP_ARU05 - 29 Pad 3 8,167,047.8 372,969.0 5.80 2.00 6.20 - 6.20TP_ARU05 - 30 Pad 3 8,167,120.6 373,019.9 3.20 - 3.40 - 3.40TP_ARU05 - 31 Pad 3 8,167,038.5 373,055.6 NE - 3.70 - 5.00TP_ARU05 - 32 Pad 3 8,167,163.0 373,231.1 2.70 0.40 2.50 - 3.20TP_ARU05 - 33 Pad 3 8,167,145.3 373,482.5 4.40 - 2.00 4.50 4.70TP_ARU05 - 34 Pad 3 8,167,006.8 373,434.3 NE - 0.50 0.50 0.50TP_ARU05 - 35 Pad 3 8,167,018.8 373,412.0 NE - 0.50 2.20 2.20TP_ARU05 - 36 Pad 3 8,166,920.5 373,393.3 NE - 1.80 1.80 1.80TP_ARU05 - 37 Pad 3 8,166,899.5 373,319.8 NE - 1.80 1.80 1.80TP_ARU05 - 38 Pad 3 8,166,825.1 373,240.7 NE - 3.20 - 5.50TP_ARU05 - 39 Pad 3 8,166,734.0 373,309.1 NE - 4.00 - 6.00TP_ARU05 - 40 Pad 3 8,167,043.6 373,294.4 1.30 - 1.50 1.50 1.50TP_ARU05 - 41 Pad 3 8,166,921.6 373,186.4 NE - 6.00 - 6.00TP_ARU05 - 42 Pad 3 8,166,927.3 373,253.9 1.80 - 2.00 - 2.00TP_ARU05 - 43 Pad 3 8,167,092.4 373,230.6 NE - 3.60 - 3.60TP_ARU05 - 44 Pad 3 8,167,047.1 373,216.8 2.50 - ND - 6.00TP_ARU05 - 45 Pad 3 8,166,991.3 373,169.7 6.30 - ND - 6.40TP_ARU05 - 46 Pad 3 8,166,882.3 373,112.2 6.50 - ND - 6.60TP_ARU05 - 47 Pad 3 8,166,950.8 373,059.7 NE - 5.20 - 5.20TP_ARU05 - 48 Pad 3 8,166,793.5 373,436.8 NE - 1.00 1.00 1.00TP_ARU05 - 49 Pad 3 8,166,729.8 373,520.6 NE - 2.20 2.20 2.20TP_ARU05 - 50 Pad 3 8,166,802.1 373,487.6 NE - 3.00 3.00 3.00TP_ARU05 - 51 Pad 3 8,166,850.7 373,486.4 NE - 0.50 0.50 0.50

NE: no encontrado ND: no determinado

COORDENADAS UTMUBICACIÓN

CÓDIGO DE CALICATA



TABLA 6.1 (CONTINUACIÓN) RESUMEN DE CALICATAS

NIVEL TOPSOIL Df NIVEL PROF.AGUA ROCA TOTAL

NORTE ESTE (m) (m) (m) (m) (m)TP_ARU05 - 52 Pad 3 8,166,897.0 373,461.6 NE - 2.00 - 3.00TP_ARU05 - 53 Pad 3 8,166,968.0 373,505.1 4.10 - 4.30 - 4.30TP_ARU05 - 54 Pad 3 8,166,222.8 373,651.8 NE - 3.20 - 3.20TP_ARU05 - 55 Pad 3 8,166,355.2 373,549.7 5.00 - 3.20 - 5.00TP_ARU05 - 56 Pad 3 8,166,438.4 373,649.7 NE - 2.00 - 2.20TP_ARU05 - 57 Pad 3 8,166,539.2 373,567.5 2.80 1.80 3.00 - 3.20TP_ARU05 - 58 Pad 3 8,166,379.2 373,447.0 NE - 3.00 3.00 3.40TP_ARU05 - 59 Pad 3 8,166,490.7 373,422.0 NE - 2.10 - 2.80TP_ARU05 - 60 Pad 3 8,166,485.7 373,348.5 NE - 2.50 - 3.60TP_ARU05 - 61 Pad 3 8,166,391.4 373,357.4 NE - 3.00 3.00 3.20TP_ARU05 - 62 Pad 3 8,166,527.3 373,317.1 NE - 3.20 3.20 3.40TP_ARU05 - 63 Pad 3 8,166,578.0 373,367.3 NE - 3.00 - 6.00TP_ARU05 - 64 Pad 3 8,167,005.0 373,609.4 1.60 - 1.60 1.60 1.80TP_ARU05 - 65 Pad 3 8,167,063.4 373,568.4 NE - 1.00 1.00 1.00TP_ARU05 - 66 Pad 3 8,166,745.1 373,827.6 4.60 - 3.00 - 4.70TP_ARU05 - 67 Pad 3 8,166,249.8 373,798.7 1.70 - 2.20 0.80 2.20TP_ARU05 - 68 Pad 3 8,166,346.4 373,947.6 NE - 1.70 0.00 1.70TP_ARU05 - 69 Pad 3 8,166,659.3 373,718.2 NE - 1.60 1.60 1.60TP_ARU05 - 70 Pad 3 8,166,561.7 373,646.4 1.30 - 1.00 - 1.40TP_ARU05 - 71 Pad 3 8,166,340.0 373,752.8 2.20 1.40 2.40 2.40 2.40TP_ARU05 - 72 Pad 3 8,166,607.2 373,467.1 3.40 - 3.50 - 3.50TP_ARU05 - 73 Pad 3 8,166,626.9 373,302.4 NE - 2.00 - 3.30TP_ARU05 - 74 Pad 3 8,166,602.2 373,496.4 NE 1.40 3.50 3.50 3.50TP_ARU05 - 75 Pad 3 8,166,813.1 373,611.7 6.00 - 5.00 - 6.00TP_ARU05 - 76 Pad 3 8,166,874.3 373,655.6 NE - 1.90 1.90 1.90TP_ARU05 - 77 Pad 3 8,166,985.4 373,721.5 NE - 3.50 - 5.00TP_ARU05 - 78 Pad 3 8,166,663.8 373,270.2 NE - 1.20 1.20 1.20TP_ARU05 - 79 Pozas 8,167,331.9 372,606.1 3.30 1.50 3.40 - 3.40TP_ARU05 - 80 Pozas 8,167,295.2 372,587.4 5.80 2.70 ND - 6.00TP_ARU05 - 81 Pozas 8,167,283.9 372,537.2 3.30 1.80 3.50 - 3.50TP_ARU05 - 82 Pozas 8,167,321.9 372,501.8 NE 1.80 2.00 - 6.00TP_ARU05 - 83 Pozas 8,167,297.8 372,459.4 4.80 1.80 2.50 - 5.00TP_ARU05 - 84 Pozas 8,167,236.2 372,507.5 NE 0.80 1.10 - 2.10TP_ARU05 - 85 Pozas 8,167,191.7 372,458.6 3.20 2.10 2.30 - 3.30TP_ARU05 - 86 Pozas 8,167,154.5 372,454.2 2.60 1.00 2.00 - 2.80TP_ARU05 - 87 Pozas 8,167,101.8 372,444.8 2.60 1.00 1.20 - 2.80TP_ARU05 - 88 C. La Cumbre 8,165,704.5 374,289.4 NE - - - 6.00TP_ARU05 - 89 C. La Cumbre 8,165,689.5 374,256.9 NE - - - 5.00TP_ARU05 - 90 C. La Cumbre 8,165,657.7 374,230.1 NE - - - 4.50TP_ARU05 - 91 C. La Cumbre 8,165,747.0 374,194.5 NE - - - 2.50TP_ARU05 - 92 C. La Cumbre 8,165,611.2 374,115.4 NE - - - 3.50TP_ARU06 - 93 Pozas 8,167,052.4 372,751.5 0.00-1.10 1.10 3.00 - 5.50TP_ARU06 - 94 Pozas 8,167,255.5 372,385.5 0.00-2.50 2.50 6.00 - 6.00TP_ARU06 - 95 Pozas 8,167,207.3 372,357.5 0.80-1.00 - 2.70 2.50 2.70TP_ARU06 - 96 Pozas 8,167,216.6 372,425.6 0.40 1.10 3.00 - 5.50TP_ARU06 - 97 Pozas 8,167,173.7 372,452.0 0.00-1.90 1.90 3.00 - 4.50TP_ARU06 - 98 Pozas 8,167,175.8 372,406.1 0.40-1.90 1.90 3.50 - 4.70TP_ARU06 - 99 Pozas 8,167,128.4 372,397.3 0.50 1.40 5.50 - 5.50

TP_ARU06 - 100 Pozas 8,167,237.6 372,471.9 0.80 - 1.20 1.00 1.20TP_ARU06 - 101 Pozas 8,167,029.7 372,784.4 2.00 - 3.00 - 6.00TP_ARU06 - 102 Pozas 8,167,026.8 372,760.2 1.80-2.20 1.20 3.00 - 4.80TP_ARU06 - 103 Pozas 8,167,190.1 372,724.2 - 0.50 5.20 - 5.50

NE: no encontrado ND: no determinado

CÓDIGO DE CALICATA

UBICACIÓN COORDENADAS UTM



6.3 Perforaciones

El programa de investigación de campo a través de perforaciones se desarrolló entre los meses de Agosto a Setiembre del 2005. Aruntani encargó a la empresa MDH la ejecución de 12 perforaciones convenientemente ubicadas y distribuidas dentro del área del proyecto, con la finalidad de evaluar las condiciones geotécnicas de la cimentación profunda para el pad de lixiviación y estructuras conexas. En cada una de las perforaciones se llevó a cabo una detallada descripción de los tipos de suelos y roca encontrados. Asimismo, se realizó un registro geomecánico del basamento rocoso a fin de determinar la calidad y resistencia del macizo rocoso subyacente. La Tabla 6.2 muestra un resumen de las características encontradas en los sondeos realizados.

TABLA 6.2 RESUMEN DE PERFORACIONES

COORDENADAS UTM INVESTIG. GEOTÉCNICA

CÓDIGO DE SONDEO NORTE ESTE

NIVEL AGUA

(m)

Df

(m)

NIVEL ROCA

(m)

PROF. TOTAL

(m)

DDH - P13 8167110. 0 373181.0 NE - 13.50 80.60

DDH - P14 8166743.0 373599.0 NE - 11.35 80.75 Agosto 2005

DDH - P15 8166961.0 373633.0 NE - 8.80 87.80

DDH - P17 8167085.1 372589.9 NE - 11.45 25.00

DDH - P18 8167011.7 372732.7 NE - 12.00 25.00

DDH - P19 8166994.0 372865.3 NE - 11.80 30.00

DDH - P20 8166998.7 372987.3 NE 3.00 22.40 32.30

DDH - P21 8166970.9 373161.7 NE 3.00 22.45 40.00

DDH - P22 8166773.9 373346.9 NE 2.00 5.70 30.00

DDH - P23 8166530.2 373547.0 NE 3.00 9.50 30.00

DDH - P24 8167084.0 373281.5 NE 5.00 9.50 30.00

Setiembre 2005

DDH - P25 8167045.0 372696.1 NE 3.00 11.40 30.00

6.4 Ensayos de Campo

Con el propósito de evaluar las características geotécnicas de los materiales de



cimentación del Pad 3, se realizaron diversos ensayos in-situ tanto en las calicatas como en las perforaciones y que a continuación se detallan:

6.4.1 Perforaciones

6.4.1.1 Ensayos Penetración Standard SPT

En las perforaciones ejecutadas se realizaron ensayos de penetración estándar (SPT) en los depósitos de suelo profundos con el fin de evaluar de manera indirecta su resistencia. Este ensayo esta normalizado por la norma ASTM 1586 y consiste en la hinca de un muestreador estándar o un tubo de caña partida normalizada, dejando caer una masa de 140 libras (63,5 Kg.) desde una altura de 30 pulgadas (76 cm). La resistencia a la penetración se expresa por el registro del número de golpes “NSPT”, necesarios para hincar la zapata 30 cm de longitud. Este ensayo se limita a materiales granulares como arena y materiales finos como limo y arcilla.

Para calcular los parámetros resistentes y elásticos del terreno, a partir del valor "NSPT", es necesario hacer una corrección por presión efectiva de sobrecarga, características del sondeo y rendimiento del equipo.

La aplicación del golpe del martillo a través de sistemas manuales aplica una energía del orden del 60 al 70% de la energía teórica, por lo que diversos autores recomiendan calcular "N60" ó "N70" para los cuales existen correlaciones con la densidad relativa, resistencia al corte y módulo de deformación.

En base a estos resultados se estimó la profundidad de desplante de cimentación del pad en áreas en las cuales no fue posible a través del método de prospección directa (calicatas) debido al alcance del brazo de la excavadora. La Tabla 6.3 presenta un resumen de los ensayos realizados en cada sondeo de perforación.



TABLA 6.3 RESUMEN DE ENSAYOS SPT

CÓDIGO DE

SONDEO

NÚMERO DE

ENSAYO

TRAMO DE ENSAYO

(m)

TIPO DE SUELO SUCS

Número de golpes @ 15

cm

NSPT COMENTARIOS

DDH - P20 1 2 3 4 5 6 7

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45 6.00 – 6.45 8.00 – 8.45

11.50 – 11.95 13.50 – 13.95 16.75 – 17.20

SM SM GM GM

GM/CH CH GC

5/13/3 31/18/10 13/7/15

18/37/15 5/6/6 7/6/8

6/11/15

16 28 22 52 12 14 26

DDH - P21 1 2 3 4 5 6 7

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45 6.00 – 6.45 8.00 – 8.45

10.00 – 10.45 12.00 – 12.45 14.00 – 14.45

GM GM GC CH CH GC GC

11/17/22 17/9/7 10/6/9 4/15/15 14/50/

15/22/43 8/36/50

39 16 15 30

> 50 65 86

rechazo por grava

DDH - P22 1 2

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45

GC GC

29/9/50 14/50/

> 50 > 50

rechazo por grava rechazo por grava

DDH - P23 1 2 3 4

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45 6.00 – 6.45 8.00 – 8.45

ML CH GC GC

1/3/4 6/4/5

16/25/40 9/50/

7 9 65

> 50

rechazo por grava DDH - P24 1

2 3

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45 6.00 – 6.45

GM GM GC

5/3/4 8/8/7

4/6/11

7 15 17

DDH - P25 1 2 3

2.00 – 2.45 4.00 – 4.45 6.00 – 6.45

CL - ML GC - GM GC - GM

4/6/8 13/50/ 8/8/8

14 > 50 16

rechazo por grava

De acuerdo a la Tabla 6.3, en las perforaciones DDH-P20 y DDH-P21 se encuentra un estrato de suelos finos a una profundidad promedio de 10 m el cual muestra una resistencia baja y media, respectivamente. El área que cubre estas perforaciones se relaciona a los bofedales presentes y de acuerdo al mapeo geotécnico de superficie y a los análisis de estabilidad realizados bajo estas condiciones, se estima que el estrato débil subyacente no cubra un área



significante que pueda favorecer la inestabilidad de esta área.

6.4.1.2 Ensayos Permeabilidad Lugeon

A fin de evaluar las propiedades hidráulicas del basamento rocoso de cimentación, se realizaron ensayos de permeabilidad in situ del tipo Lugeon. Los resultados de estos ensayos se presentan en el Anexo B y la Tabla 6.4 muestra los resultados obtenidos en los diferentes sondajes y profundidades en los cuales fueron ejecutados.

La unidad Lugeon es una unidad de absorción, y es igual a 1 litro de agua absorbida en un minuto por metro de tramo de ensayo, a una presión efectiva de 10 kg/cm2. Es decir:

1 Lugeon = 1 lt/min/m a 10 kg/cm2

De acuerdo a los valores en unidades Lugeon obtenidos (UL), la absorción se califica tal como se indica en la Tabla 6.5. De acuerdo a Houlsby (1976) una unidad Lugeon es equivalente a 1.03x10-05 cm/s.

Los resultados indican que la permeabilidad varía con la profundidad, siendo de desfavorables a muy desfavorables lo que hace necesario un sistema de revestimiento para el pad de lixiviación, el cual esta compuesto generalmente de una capa compactada de arcilla y de una lámina de geomembrana.



TABLA 6.4 RESUMEN DE ENSAYOS DE PERMEABILIDAD DE LUGEON IN SITU

CÓDIGO DE

SONDEO

NÚMERO DE

ENSAYO

TRAMO DE ENSAYO

(m)

LITOLOGÍA UNIDAD LUGEON

K (cm/s)

DDH - P18 1 2

11.50 – 14.50 17.10 – 20.10

Andesitas trituradas y argilizadas Andesitas trituradas

0.36 4.99

4.73 x 10-6

6.49 x 10-5 DDH- P19 1

2 11.65 – 14.65 21.00 – 24.00

Andesitas y pirita diseminada Andesitas argilizada

51.20* 0.03

6.60 x 10-4

3.90 x 10-7 DDH- P20 1

2 20.00 – 23.00 24.00 – 27.00

Andesitas Andesitas

4.68 9.76*

6.08 x 10-5

1.27 x 10-4 DDH- P21 1

2 22.65 – 25.65 27.90 – 30.90

Andesitas muy argilizadas Andesitas fracturadas

2.24 10.70

2.92 x 10-5

1.39 x 10-4 DDH- P22 1

2 10.90 – 13.90 14.50 – 17.50

Andesitas argilizadas Andesitas argilizadas

0.89 0.09

1.16 x 10-5

1.15 x 10-6 DDH- P23 1

2 11.00 – 14.00 15.00 – 18.00

Andesitas argilizadas Andesitas

6.16 0.55

8.10 x 10-5

7.20 x 10-6

DDH- P24 1 2

11.00 – 14.00 15.00 – 18.00

Andesitas brechosas Andesitas argilizadas

0.38 7.91

4.92 x 10-6

1.03 x 10-4 DDH- P25 1

2 13.00 – 16.00 18.00 – 21.00

Andesitas alteradas con pirita Andesitas

35.80* 25.53*

4.65 x 10-4

3.32 x 10-4 *: Ensayos no completados

TABLA 6.5

CONDICIÓN DEL TERRENO SEGÚN EL VALOR DE LA UNIDAD DE LUGEON

LUGEON CONDICIÓN

0 – 1 Muy favorable

1 – 3 Favorable

3 – 10 Desfavorable

> 10 Muy desfavorable

6.5 Mapeo Geológico - Geotécnico

Durante la investigación geotécnica se realizó el mapeo geológico-geotécnico detallado del área de estudio y de las circundantes, con el fin de identificar los rasgos geológicos y unidades geotécnicas presentes, los cuales se muestra en los Planos 100-03 y 100-04 del Anexo J, respectivamente.



6.6 Ensayos de Laboratorio

Para las muestras representativas de suelo obtenidas de las calicatas, se propuso un programa de ensayos de laboratorio que incluían ensayos para la determinación de propiedades índices, ensayos especiales y ensayos de interfase y/o corte a gran escala, los cuales fueron realizados en el laboratorio geotécnico de Vector en la ciudad de Lima, en el laboratorio del CISMID de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y en nuestro laboratorio de Grass Valley en California-USA, respectivamente. A visos de clasificar y caracterizar los materiales se realizaron 28 ensayos de contenido de humedad, 28 ensayos granulométricos y de límites de Atterberg, 01 ensayo de peso unitario total y 06 ensayos de Proctor Estándar.

Entre los ensayos especiales realizados para caracterizar los parámetros geotécnicos de los materiales se tienen: 1 ensayo de corte directo (a gran escala) y 1 ensayo de punzonamiento a geomembrana.

Todos los ensayos de laboratorio suelos fueron llevados a cabo siguiendo los procedimientos recomendados según las versiones actualizadas de los métodos de ensayo de la American Society for Testing and Materials (ASTM). Un resumen de los resultados obtenidos en laboratorio se presenta en las Tablas 6.6 y 6.7. El detalle de los ensayos de laboratorio efectuados se presenta en el Anexo B.

Pad de Lixiviación 3 - Mina Tucari Abril 2006 ARUNTANI S.A.C. J04.82.06.04


TABLA 6.6 RESUMEN DE ENSAYOS ESTÁNDAR DE LABORATORIO

>3" Gravas Arenas Finos MDS OCH

(%) (%) (%) (%) LL IP (kg/cm3) (%)TP_ARU05 - 15 2.20 - 2.70 GM - 44.1 33.1 22.9 41.0 15.0 21.8 Grava limosa con arenaTP_ARU05 - 20 0.60 - 1.40 GC - 43.9 30.9 25.2 40.1 20.4 14.5 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 23 2.50 - 2.70 CH - 17.4 31.9 50.7 55.3 37.1 31.3 1.963 Limo elástico arenoso con gravaTP_ARU05 - 28 3.60 -5.40 SC - 33.5 39.4 27.1 44.1 22.8 13.5 Arena arcillosa con gravaTP_ARU05 - 31 3.50 - 5.00 GP - GM - 68.8 21.4 9.8 53.7 15.6 13.0 Grava pobremente gradada con limo y arenaTP_ARU05 - 39 3.00 - 6.00 GC - 33.2 31.1 35.7 49.1 25.5 15.8 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 47 4.70 - 5.20 GC - 42.6 26.9 30.4 46.5 23.4 19.9 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 58 - SC - 31.1 32.4 36.5 54.0 32.0 16.4 2.8x10-08 1.81 14.9 Arena arcillosa con gravaTP_ARU05 - 59 1.90 - 2.80 GC - 41.8 28.9 29.3 45.7 23.6 19.6 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 61 0.40 - 3.00 CH - 19.5 29.7 50.8 56.0 30.0 21.7 8.9x10-06 1.67 16.5 Arcilla gruesa arenosa con gravaTP_ARU05 - 66 2.80 - 4.70 GC - 30.1 29.1 40.8 37.3 18.6 15.1 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 70 0.00 - 1.40 GM - 49.1 33.1 17.9 39.6 11.9 14.7 Grava limosa con arenaTP_ARU05 - 71 1.40 - 2.40 GW - GM - 49.8 39.6 10.6 36.1 9.6 25.6 Grava bien gradada con limo y arenaTP_ARU05 - 80 2.70 - 6.00 GC - 33.4 31.3 35.3 45.0 22.5 23.5 Grava arcillosa con arenaTP_ARU05 - 81 1.80 - 3.50 SC - 25.7 33.0 41.3 48.4 24.0 24.9 Arena arcillosa con gravaTP_ARU06 - 94 2.50 -6.00 GP - GM - 73.2 21.0 5.8 36.6 6.2 16.1 Grava pobremente gradada con limo y arenaTP_ARU06 - 95 2.50 - 2.70 SM - - 78.0 22.0 37.4 6.8 20.4 Arena limosaTP_ARU06 - 96 2.10 - 3.50 GP - GM - 69.9 23.7 6.4 36.5 5.0 18.2 Grava pobremente gradada con limo y arenaTP_ARU06 - 97 1.90 - 4.50 GM - 51.3 33.5 15.3 32.8 9.2 19.9 Grava limosa con arenaTP_ARU06 - 98 2.70 - 4.70 SC - 38.8 40.0 21.3 33.2 10.5 20.7 Arena arcillosa con gravaTP_ARU06 - 101 2.00 - 4.30 GW - GM - 67.7 25.9 6.4 33.9 4.8 16.9 Grava bien gradada con limo y arenaTP_ARU06 - 102 2.20 - 4.80 GW - GM - 62.9 25.6 11.5 37.4 11.7 18.7 Grava bien gradada con limo y arena

Cantera - La Cumbre - GM - 51.5 33.2 15.2 35.0 10.7 14.9 1.87 13.06 Grava limosa con arenaCantera - La Mina - GM - 47.1 33.6 19.3 18.7 NP 3.5 2.10 8.13 Grava limosa con arenaCantera - Overliner M - 1 GW - GM - 60.2 34.6 5.1 - NP 1.2 1.89 4.47 Grava bien gradada con limo y arenaCantera - Overliner M - 2 GW - GM - 48.7 45.6 5.7 15.0 NP 1.0 Grava bien gradada con limo y arenaCantera - Soil Liner M - 1 SC - 26.2 28.0 45.9 50.7 24.7 18.1 1.65 16.58 Arena arcillosa con gravaCantera - Soil Liner M - 2 SC - 15.2 41.9 43.0 60.0 35.0 20.8 Arena arcillosa con grava

Abreviaturas:SUCS : Sistema Unificado de Clasificación de Suelos Permeab. : Permeabilidad NP : No plástico

LL : Limite Liquido MDS : Máxima Densidad SecaOVERLINER : Material de sobrerevestimiento OCH : Óptimo Contenido de HumedadSOIL LINER : Suelo de baja permeabilidad IP : Indice de Plasticidad

PESO UNITARIO

TOTAL(gr/cm3)

PROCTORPROF.

(m)CLASIFSUCS DESCRIPCIÓN DE SUELO

LÍMITES DE ATTERBERG

CONTENIDO DE

HUMEDAD(%)

CALICATA

DISTRIB. GRANULOMÉTRICA PERMEAB.(cm/seg)



TABLA 6.7 RESUMEN DE ENSAYOS DE COMPRESIÓN TRIAXIAL

Angulo de Angulo deFricción Fricción

( ° ) (°)

Mineral - Overliner - GW - GM 1.57 5.1 - 0 38.7 10 36

PESO UNITARIO

TOTAL (g/cm3)

Cohesión (kPa)

Cohesión (kPa)

ESFUERZOS EFECTIVOS ESFUERZOS TOTALES

CALICATA PROF.(m)

DENSIDAD SECA

(g/cm3)

CONTENIDO DE

HUMEDAD (%)

CLASIF SUCS



6.7 Caracterización Geotécnica de la Cimentación

El Pad 3 se ubica a una elevación promedio de 5,000 msnm, cuya área se encuentra limitada por las coordenadas UTM: 8,166,200 a 8,167,500 N y 372,300 a 374,000E.

El mineral a disponerse en el pad se compone de gravas pobremente gradadas con limos y arenas y pocos finos. Estos materiales son de naturaleza volcánica principalmente.

6.7.1 Unidades Geotécnicas

Las unidades geotécnicas definidas en el área del pad de lixiviación, corresponden a cinco unidades: Bofedales (Unidad Geotécnica I), Depósitos Coluviales (Unidad Geotécnica II), Depósitos Morrénicos (Unidad Geotécnica III), Suelos Residuales (Unidad Geotécnica IV) y Basamento Rocoso (Unidad Geotécnica V). Estas unidades son descritas a continuación en sentido de arriba hacia abajo (ver Plano 100-04, Anexo J).

6.7.1.1 Bofedales (Unidad Geotécnica I)

Conformado por suelos orgánicos saturados y de turba considerables, estos depósitos se encuentran en una condición muy húmeda a saturada y se ubican generalmente en las áreas circundantes a los cursos de agua existentes sobretodo en áreas de baja pendiente que no permiten un drenaje superficial adecuado. Esta unidad dada sus características de matriz fina y saturada son inadecuados para propósitos de cimentación, por lo que durante la construcción del pad de lixiviación deberán ser removidas en su totalidad. En las Secciones A-A', B-B' y C-C' del Plano 100-4 en el Anexo J se muestra las secciones geológica-geotécnicas obtenidas.

Los bofedales se presentan en la quebrada principal correspondiente al Pad 3. Estos depósitos se encuentran en condición saturada llegando a tener una potencia mayor a 7.0 m en el área de confluencia del afluente con la quebrada



principal, siendo la clasificación de estos materiales Pt (turba). La resistencia a la compresión no confinada medido con penetrómetro de bolsillo varía de 0.10-0.50 kg/cm2.

6.7.1.2 Depósitos Coluviales (Unidad Geotécnica II)

Los depósitos coluviales se distribuyen ampliamente en la margen derecha de la quebrada Apostoloni, con espesores que van de pocos centímetros a 5 metros. Están constituidos por acumulaciones de sedimentos clásticos gruesos, mayormente angulosos, con una matriz areno limosa. Estos depósitos cubren un 60% del área del pad de lixiviación.

6.7.1.3 Depósitos Morrénicos (Unidad Geotécnica III)

Los depósitos morrénicos se presentan en la margen izquierda de la quebrada Apostoloni, con espesores que van de pocos centímetros a varios metros. Están conformados por gravas arcillosas con arenas, clasificando como GC en el sistema SUCS, siendo de plasticidad media a alta, con presencia de bolonería y bloques, todos de composición volcánica. El grado de compacidad varía con la profundidad desde suelta a densa. Estos depósitos cubren un 20% del área del pad de lixiviación.

6.7.1.4 Suelos Residuales (Unidad Geotécnica IV)

Como su nombre lo indica esta unidad esta compuesta íntegramente de suelos residuales, consisten de limos de baja plasticidad a gravas arcillosas principalmente y clasifican en el sistema SUCS como ML y GC, siendo de plasticidad nula a media, estos depósitos son producidos por la meteorización in situ de las andesitas principalmente. El grado de consistencia/compacidad varía con la profundidad desde blanda a medianamente densa.

Esta unidad geotécnica es adecuada para nivel de desplante de cimentación para el pad de lixiviación dependiendo del grado de consistencia ó compacidad en el que se encuentre siendo necesario un tratamiento de su techo (limpieza). El



espesor de esta unidad no se ha determinado y dependerá del perfil de intemperización existente en cada punto de prospección.

Esta unidad geotécnica se encuentra presente en gran porcentaje del área del proyecto relacionado a los afloramientos rocosos cercanos por lo que su presencia se supedita a la presencia de aguas superficiales, bofedales y nivel freático presente.

6.7.1.5 Basamento Rocoso (Unidad Geotécnica V)

Durante la investigación se determinó la presencia del basamento rocoso a través del mapeo de los afloramientos rocosos presentes como también los encontrados durante la prospección de las calicatas y perforaciones. De esta manera se determinó que esta unidad geotécnica se presenta en el sector central del pad de lixiviación, lo que a continuación se detalla.

Se registraron dos tipos de basamentos rocosos predominantes en el área, encontrándose rocas de naturaleza volcánica como son: las tobas y las andesitas producto de deposiciones lávicas de grano fino a medio, color grisáceo a azulino oscuro, fracturada y de resistencia débil a media. En general esta unidad geotécnica es adecuada para cimentación.

6.7.2 Nivel de Agua

De acuerdo a los resultados mostrados en la Tabla 6.1, se encontraron niveles de agua en 50 calicatas variando de 0.40 a 6.00 m. Se encontraron niveles de agua relacionados principalmente con las áreas de bofedales, variando entre 0.40 a 6.00 m. Los niveles más cercanos a la superficie se relacionan a las áreas de menor pendiente que permiten la formación de empozamientos de agua y consecuentes bofedales.

6.7.3 Nivel de Cimentación

Durante la investigación geotécnica se determinaron los niveles de desplante de cimentación en toda el área correspondiente al Pad 3 y pozas de procesos, siendo



el criterio de inspección de estos niveles principalmente en encontrar un basamento rígido ó no cedente que permita soportar las solicitaciones de carga del mineral a disponer y evite los asentamientos diferenciales pronunciados, asegurándose que los depósitos subyacentes a este nivel sean de las mismas características en profundidad hasta el encuentro del basamento rocoso continuo.

6.7.3.1 Nivel de Cimentación del Pad 3

El nivel de cimentación correspondiente al área del pad de lixiviación varía sustancialmente entre 0.50 m en los afloramientos rocosos a 6.0 m en las áreas de bofedales profundos, se ha de tomar en cuenta que los depósitos residuales deberán ser limpiados en el techo hasta alcanzar una compacidad ó consistencia adecuadas.

6.7.3.2 Nivel de Cimentación Pozas de Procesos

El nivel de cimentación correspondiente al área de las pozas de procesos varía entre 2.70 a 5.50 m de profundidad máxima aproximadamente, siendo que el diseño de las pozas contempla una profundidad mucho mayor, por lo que el nivel de cimentación será alcanzado durante la construcción. La cimentación en esta área se compone de suelos residuales gravo arcillosos subyacente a los bofedales y cursos de agua presentes.



7.0 CONSIDERACIONES DEL DISEÑO GEOTÉCNICO

7.1 Análisis de Estabilidad Taludes

Los análisis de estabilidad de taludes han sido llevados a cabo para el diseño del Pad 3. Se presenta a continuación una descripción de las consideraciones del diseño geotécnico tomadas en cuenta para la ejecución de los análisis de estabilidad de la estructuras componentes del proyecto.

7.1.1 Metodología de Análisis

Para el análisis de la estabilidad de taludes en general, se utilizó el programa de cómputo SLIDE (Rocsience, 2003) versión 6, el cual es ejecutado en una computadora personal. Este es un programa de análisis de estabilidad de taludes completamente integrado, que permite desarrollar la geometría del talud interactivamente y la definición de los tipos y propiedades de los materiales de manera muy amigable para el usuario.

El análisis para calcular el factor de seguridad se lleva a cabo en forma bi-dimensional usando el concepto de equilibrio límite, aproximando el problema a un estado de deformación plana. El programa tiene la opción de utilizar diferentes métodos de análisis de estabilidad de manera simultánea, sin embargo, para el presente análisis se ha utilizado el Método de Spencer de dovelas para el cálculo de superficies de falla. La superficie de falla crítica, definida como aquella que proporciona el menor factor de seguridad, fue encontrada en forma interactiva modificando las condiciones de búsqueda de la misma. Se evaluaron superficies de fallas circulares, no circulares e irregulares.

Como hipótesis del análisis se consideran que las propiedades de los materiales que conforman las diferentes estructuras analizadas, son homogéneas e isotrópicas y que el colapso se produciría como resultado de fallas simultáneas a lo largo de la superficie de deslizamiento. Cada material tiene sus propiedades y características físicas y mecánicas.



Para el análisis pseudo-estático se considera que la masa involucrada en la falla está sometida a una aceleración horizontal igual a un coeficiente sísmico multiplicado por la aceleración de la gravedad, de modo de tomar en cuenta el efecto de las fuerzas inerciales producidas por el terremoto de diseño. El coeficiente sísmico horizontal utilizado fue de 0.19.

7.1.2 Criterios de Diseño

Los criterios de diseño establecidos para el presente análisis fueron los siguientes:

♦ Mínimo factor de seguridad estático a largo plazo igual a 1.4; y

♦ Mínimo factor de seguridad pseudo-estático a largo plazo igual a 1.0 ó,

♦ Desplazamientos inducidos por sismo que no comprometan la seguridad del apilamiento ó la integridad del sistema de revestimiento.

Se debe indicar que un factor de seguridad pseudo-estático mayor que 1.0 no significa que el apilamiento de mineral no se moverá durante un terremoto. Lo que probablemente ocurrirá es que los desplazamientos serán mínimos y no se producirán daños permanentes en el sistema de revestimiento, asociados al terremoto de diseño.

7.1.3 Condiciones Analizadas

Se ha tomado en cuenta las siguientes condiciones para el análisis:

♦ El análisis ha considerado la condición más crítica representada por la sección de mayor altura del pad de lixiviación y la de mayor pendiente en su base. En las Figuras 7.1 a la 7.6 se presentan la planta y secciones analizadas para el Pad 3 de Tucari y las pozas de procesos.

♦ Para el análisis del pad de lixiviación, se ha asumido que el nivel de la solución estará como máximo a 2.0 metros por encima del fondo del revestimiento de geomembrana, lo cual es una hipótesis conservadora para instalaciones revestidas que colectarán solución mas no la almacenarán. Este nivel de solución



actuará como una cota piezométrica afectando principalmente las propiedades del mineral localizado en el fondo del pad y eventualmente, de la interfase.

♦ Se considera la existencia de superficies de fallas tipo circular en la evaluación de estabilidad a través del mineral del apilamiento y de los taludes en las pozas de procesos. Asimismo, debido a la presencia del revestimiento de geomembrana, se ha analizado superficies de falla no circulares o tipo bloque, con la finalidad de evaluar la estabilidad del apilamiento a través del sistema de revestimiento. De acuerdo a la geometría de la pila, la Sección Geotécnica 3 considera también la existencia de superficie de falla tipo superficie irregular en la evaluación de estabilidad a través de la cimentación del pad.

♦ Por lo mencionado anteriormente, la Sección Geotécnica 3 en el caso de la falla tipo superficie irregular solo ha sido analizada para las condiciones estáticas, debido a que las condiciones no drenadas de la capa de arcilla de la cimentación serán solo temporales, pasando a una condición drenada en el largo plazo.

♦ El análisis estático a largo plazo y el análisis pseudo-estático a largo plazo del pad de lixiviación, han sido modelados considerando los parámetros drenados de los materiales involucrados en los análisis.

Siguiendo estas mismas consideraciones se analizaron secciones de estabilidad tanto para el pad de lixiviación como para las pozas de procesos.

7.1.4 Propiedades de los Materiales

Las propiedades de los materiales fueron obtenidas a partir de ensayos de laboratorio realizados en muestras representativas de cada uno de los materiales involucrados en los análisis. La descripción de los ensayos de laboratorio y los resultados de los mismos se presentan en el Anexo B. A continuación un breve resumen de la estimación de los parámetros de resistencia.

Cabe indicar que los materiales que controlan las condiciones de estabilidad en pilas de lixiviación corresponden al mineral que será apilado y a la interfase



suelo/geomembrana más débil que generalmente corresponde al contacto entre la geomembrana y el suelo de baja permeabilidad. Por lo tanto, para la determinación de sus parámetros geotécnicos de estos materiales se realizaron ensayos de resistencia cortante a gran escala y ensayos de compresión triaxial.

7.1.4.1 Mineral

Las propiedades de resistencia del mineral, fresco y lixiviado (ripios), fue evaluado a través de un ensayo de corte directo a gran escala el cual se realizó en nuestro laboratorio de Grass Valley en California USA. Inicialmente el mineral fue tamizado para eliminar las partículas mayores de 38 mm (1.5 pulgadas). En estas condiciones el ensayo proporcionó un ángulo de fricción variando entre 38° a 43º y una cohesión nula. Se tomó 35° como un valor conservador previniendo la variabilidad de propiedades geotécnicas que el mineral pueda tener durante la operación. Este modelo de material fue utilizado en el análisis de estabilidad de la secciones geotécnicas 1 a la 3.

7.1.4.2 Interfase Suelo-Geomembrana

Las propiedades de resistencia cortante de la interfase entre geomembrana texturada/suelo de baja permeabilidad, fueron evaluadas a través de ensayos de corte directo a gran escala, los cuales fueron realizados en nuestro laboratorio de Grass Valley. De manera complementaria se realizaron ensayos de interfase entre geomembrana lisa/material de sobre-revestimiento y ensayos de integridad de geomembrana (punzonamiento).

Para la ejecución de este ensayo en la interfase geomembrana/suelo de baja permeabilidad se utilizó una geomembrana HDPE texturada por un solo lado. El lado texturado fue ensayado en contacto con el suelo de baja permeabilidad, mientras que el lado liso fue colocado en contacto con el sobre-revestimiento. Los resultados indican que asumiendo un comportamiento lineal, el ángulo de fricción de la interfase conformada por el suelo de baja permeabilidad y el lado texturado de la geomembrana es de 21°, para las condiciones pico y post-pico.



Para el análisis de estabilidad se consideró utilizar una envolvente no lineal de la interfase geomembrana/suelo de baja permeabilidad, debido a que dicha no linealidad permite modelar los altos y bajos esfuerzos que componen un análisis de estabilidad en pilas de lixiviación, esta envolvente se muestra en la Tabla 7.2. Este modelo de material fue utilizado en el análisis de estabilidad de la secciones geotécnicas 1 al 3.

7.1.4.3 Relleno Estructural

El material de la Cantera La Cumbre permite su utilización como material de relleno, por lo tanto los parámetros de resistencia cortante del relleno estructural para el dique de estabilidad fueron estimados a partir de sus características granulométricas. Por lo tanto para los rellenos a utilizar en el pad se ha estimado un ángulo de fricción igual a 35° y cohesión nula. Este modelo de material fue utilizado en el análisis de estabilidad de las secciones 1 al 3.

7.1.4.4 Suelo Residual

Durante la investigación geotécnica se detectaron suelos residuales superficiales y profundos entre los cuales no se encuentra diferencia significativa con respecto a sus características físicas, pero si en el grado de consistencia que poseen. De esta manera, a través de las perforaciones DDH-P19, DDH-P20 y DDH-P21 se determinó el modelo geotécnico para la sección geotécnica 3, encontrándose depósitos de gravas arcillosas a los que de acuerdo a los números de golpes SPT efectuados, se asignó parámetros geotécnicos de cohesión nula y ángulo de fricción de 33º. Asimismo, se determinó la presencia de estratos arcillosos de consistencia blanda a firme a una profundidad promedio de 10 m, a los cuales se asignó parámetros geotécnicos de resistencia no drenada de 50 kPa y 150 kPa, respectivamente.

7.1.4.5 Basamento Rocoso

La roca competente subyacente a poca profundidad en los depósitos cercanos a afloramientos y a mayor profundidad en la zona de humedales y bofedales fue



identificada como andesita. Para estos materiales se consideró parámetros geotécnicos de 20 kPa y 35° para la cohesión y ángulo de fricción, respectivamente. Este modelo de material fue utilizado en los análisis de estabilidad de las secciones geotécnicas 1 a 3.

En general, para la ejecución de los análisis de estabilidad, las propiedades de resistencia cortante de los materiales ensayados han sido reducidas ligeramente para tomar en cuenta la variabilidad espacial de los mismos, dichas propiedades son utilizados en los análisis de estabilidad según las secciones geotécnicas, las cuales son resumidas en la Tabla 7.1.

TABLA 7.1 RESUMEN DE PROPIEDADES DE MATERIALES

MATERIAL γtotal (kN/m3)

γsaturado (kN/m3)

Su

(kPa)

COHESIÓN

(kPa)

ÁNGULO DE FRICCIÓN (º)

Mineral 16.7 19.5 - 0 35

Interfase geomembrana lisa HDPE/suelo baja permeabilidad 19.2 20.2 - * *

Relleno Estructural 19 20 - 0 35

Cimentación 1: Suelo Residual (GC) 18 19 - 0 33

Cimentación 2: Suelo Residual (CH) 18 50

Cimentación 3: Suelo Residual (CH) 18 150

Solución en Pozas de Proceso 10 - 0 0

Basamento rocoso 20 20 20 40 *Ver tabla 7.2



TABLA 7.2 ENVOLVENTE NO LINEAL DE INTERFACE GEOMEMBRANA / SUELO BAJA

PERMEABILIDAD ESFUERZO NORMAL

(kPa) ESFUERZO CORTANTE

(kPa)

0 0.0

100 68.95

200 104.86

400 192.45

800 334.2

7.2 Resultados Obtenidos

En el Anexo D se presenta las salidas del programa SLIDE, las cuales ilustran los análisis de estabilidad efectuados en el Pad 3 y pozas de procesos. Dichas salidas contienen información sobre las secciones geotécnicas analizadas, propiedades de los materiales, nivel freático, nivel de solución y ubicación de la superficie de falla crítica con el menor factor de seguridad.

En la Tabla 7.3 se presenta un resumen de los resultados obtenidos de los análisis de estabilidad realizados. En esta tabla se presentan los resultados para los casos estático y pseudo-estático, según correspondan; y para los análisis con superficies de falla circular, tipo bloque y superficie irregular.

Como se puede observar de los resultados obtenidos en las secciones analizadas, los factores de seguridad son mayores que los mínimos recomendados en los criterios de diseño asumidos en este análisis, tanto para la condición estática como pseudo-estática y para los tres tipos de superficies de falla analizadas (circular, bloque y superficie irregular).



TABLA 7.3 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS DE ESTABILIDAD

FACTOR DE SEGURIDAD SECCIÓN GEOTÉCNICA ANALIZADA

ESTRUCTURA ANALIZADA

CASO

ESTÁTICO PSEUDO-ESTÁTICO

K=0.19

Falla Circular 1.87 1.15 Sección 1

Pad de Lixiviación

Falla Tipo Bloque 1.67 1.02

Falla Circular 1.82 1.14 Sección 2

Pad de Lixiviación

Falla Tipo Bloque 1.89 1.17

Falla Circular 2.06 1.26

Falla Tipo Bloque 1.82 1.13 Sección 3 Pad de Lixiviación Falla Superficie Irregular 1.53 -

Sección 4 Pozas de Procesos Falla Circular 1.59 1.04

Sección 5 Pozas de Procesos Falla Circular 1.53 1.00

7.3 Asentamientos

7.3.1 Asentamiento de la Cimentación

Dadas las condiciones geotécnicas existentes en la cimentación del pad proyectado, los asentamientos que puedan producirse se deberán a las deformaciones en el basamento rocoso andesítico debido a las cargas de extensión infinitas del apilamiento de mineral. Los depósitos de suelo están conformados por gravas arcillosas y/o limosas en estado denso. Por lo tanto, se estima que los asentamientos esperados serán muy pequeños de acuerdo a la calidad del basamento rocoso, los cuales no comprometerán el sistema de revestimiento.

7.3.2 Asentamiento del Apilamiento

Durante las operaciones de apilamiento de mineral es de esperar típicamente la ocurrencia de deformaciones verticales (asentamientos) de la pila de lixiviación. En la medida que las capas de mineral son apiladas una a continuación de la otra, las capas inferiores sufren asentamientos debido a la sobrecarga impuesta por las



capas superiores, y debido además a que el mineral, por razones propias de la operación, no es sometido a un proceso de compactación cuando es apilado.

El hecho anteriormente indicado es confirmado en los resultados del ensayo de permeabilidad pared rígida llevado a cabo en nuestro laboratorio de Grass Valley en una muestra de mineral, los cuales son presentados en el Anexo B.4. En estos resultados se puede observar que para una altura mayor de mineral en el apilamiento el coeficiente de permeabilidad permanece constante.

Sin embargo, en base a la experiencia en proyectos similares de pilas de lixiviación, Vector considera que la ocurrencia de asentamientos no constituye un factor crítico para la operación del pad de lixiviación.

7.4 Conclusiones y Recomendaciones

Como resultado de la investigación de campo efectuada, el análisis de la información disponible y los resultados de los ensayos de laboratorio en el área del proyecto, se concluye lo siguiente:

♦ En el área del Pad 3 se han reconocido cinco Unidades Geotécnicas (ver Planos 100-03 y 100-04 del Anexo J).

♦ La cimentación del Pad 3 se desplantará sobre las Unidades Geotécnicas II, III, IV y V que son los depósitos coluviales, depósitos morrénicos, suelos residuales y basamento rocoso, respectivamente. El nivel de cimentación estará de acuerdo a su compacidad/consistencia de los materiales encontrados, los cuales deberán ser verificados por un ingeniero geotécnico ó por el ingeniero de CQA durante la construcción.

♦ Los factores de seguridad estáticos obtenidos son mayores que los mínimos recomendados en los criterios de diseño asumidos en este estudio, para todos los casos analizados.

♦ De acuerdo a los resultados de los análisis de estabilidad para la sección



geotécnica 3 (falla superficie irregular, ver Tabla 7.3) se puede afirmar que el pad de lixiviación es estable bajo condiciones estáticas cumpliendo los criterios de diseño asumidos para este análisis.

♦ Durante la construcción del Pad 3 y pozas se deberá evaluar constantemente los materiales encontrados durante las excavaciones y los taludes resultantes de estos a fin de prevenir posibles inestabilidades como producto de la aparición de lentes débiles que no hayan sido identificados durante la investigación de campo dada las unidades geotécnicas presentes. Para esta sección geotécnica en particular, las áreas de bofedales presentes en la zona por donde aparece la superficie de falla en la fundación, deberán ser limpiadas escrupulosamente hasta encontrar un nivel de cimentación acorde con los lineamientos de la sección 6.7.3.

♦ Finalmente, debe mencionarse que la información que se presenta está basada en calicatas, perforaciones e inspecciones visuales realizadas en campo, que intentan representar lo mejor posible las características de la zona en estudio, pudiéndose encontrarse algunas condiciones distintas durante la construcción.



8.0 DISEÑO CIVIL DE LAS INSTALACIONES

El diseño del Pad 3 tendrá una extensión de aproximadamente 78.4 has, una capacidad de 60.9 millones de toneladas y 35.5 millones de metros cúbicos. De acuerdo con los requerimientos de Aruntani, la operación del pad de lixiviación será dividida en ocho sectores (o módulos) mediante bermas de separación.

El diseño del pad incluye el sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental; nivelación de la superficie del pad; sistema de revestimiento; sistema de colección de la solución lixiviada (sobre-revestimiento y tuberías de colección); caja de distribución de la solución lixiviada; canal de conducción de tuberías de solución; poza de PLS, poza de ILS y poza de mayores eventos. Asimismo, se ha incluido el diseño del camino de acceso perimetral y canales de derivación de agua superficial.

Los criterios utilizados para el diseño civil del Pad 3, han sido preparados por Vector a partir de los datos proporcionados por Aruntani y son incluidos en el Capítulo 3 de este documento.

8.1 Pad de Lixiviación 3

El área destinada para la construcción del Pad 3 está localizada al este de la planta y pozas de procesos, y al sur de la mina Tucari. En el Plano 100-02 se muestra un arreglo general de las instalaciones. El Pad 3 abarca un área aproximada de 783,800 m2 (hasta el límite de corte y/o relleno del camino de acceso perimetral y canal de derivación adyacente).

La delimitación del área de construcción del Pad 3, fue realizada tomando en consideración primordialmente las características topográficas existentes y la capacidad requerida del pad, basadas en las reservas estimadas de mineral proporcionadas por Aruntani, siendo la capacidad del pad aproximadamente 60.9 millones de toneladas métricas de mineral ROM, con una altura máxima de apilamiento de 100 metros.



8.1.1 Preparación de la Cimentación

Antes de iniciar los trabajos de nivelación del pad y movimiento de tierras, se deberá remover la capa de material orgánico (topsoil) y materiales inadecuados (turbas, arcillas blandas, material orgánico, etc.) existentes dentro de los límites de construcción del Pad 3; estos materiales deberán colocarse en áreas de acumulación y/o botaderos designados por Aruntani.

A partir de la información recibida de Aruntani (topografía del terreno existente al momento de iniciar el diseño) y a partir de las investigaciones geotécnicas realizadas por Vector, se ha estimado que en total, se deberá eliminar un volumen aproximado de 1’917,230 m³ de materiales inadecuados para la cimentación, los cuales deberán ser depositados en áreas específicas para cada tipo de material las que serán indicadas por Aruntani en el momento de la construcción; esto debido a que en el Estudio de Diseño de Detalle solicitado a Vector, no se ha incluido el diseño de las áreas de acumulación necesarias para tal efecto. Todos los materiales que no sean adecuados para la cimentación, deberán ser excavados hasta encontrarse una cimentación adecuada, capaz de soportar las cargas que impondrá la pila de lixiviación

8.1.2 Sistema de Sub-Drenaje y Monitoreo Ambiental

El sistema de sub-drenaje diseñado tiene por finalidad interceptar los flujos de agua subterránea dentro de los límites de la cimentación del pad de lixiviación y derivarlos por debajo del sistema de revestimiento hacia fuera de los límites de construcción. Este sistema consiste en una red de tuberías perforadas corrugadas de polietileno de pared doble y agregado para drenaje envueltos en geotextil no tejido.

En base al estudio hidrológico y a la investigación geotécnica de campo realizados, se determinó la necesidad de instalar sub-drenes principales con tuberías perforadas de pared doble de 300 mm de diámetro, y tuberías del mismo tipo de 100 mm de diámetro para los sub-drenes laterales. Estas tuberías se colocarán en



zanjas de profundidad y ancho de la base variable, en función al número y diámetro de las tuberías para cada sector; rellenadas con grava para drenaje y encapsuladas en geotextil no tejido. En el Plano 300-07 se muestran los detalles y dimensiones de construcción del sistema de sub-drenaje.

Asimismo, durante la investigación geotécnica se encontraron pequeños ojos de agua y zonas puntuales de afloramiento de agua subterránea; en el diseño se ha incluido la instalación de una serie de sub-drenes secundarios en la cimentación del pad de lixiviación con la finalidad de controlar estos flujos puntuales de agua superficial, ya que es importante y necesario prevenir la saturación de la cimentación, lo cual podría provocar la degradación del material de revestimiento de suelo (soil liner) y de los materiales subyacentes.

En el caso de encontrarse ojos de agua adicionales (no mostrados en los planos de diseño) durante la construcción, será necesaria la instalación de sub-drenes secundarios adicionales a los considerados en el diseño. La ubicación final de los sub-drenes será determinada en campo por el Ingeniero de CQA durante la construcción, una vez que se haya definido el nivel de cimentación adecuado y antes de iniciar los trabajos de colocación de relleno para la nivelación del pad de lixiviación.

Adicionalmente, se instalará un sistema de monitoreo ambiental para la evaluación de la calidad del agua de sub-drenaje independiente para cada sector, consistente en tuberías sólidas de HDPE SDR 21 de 50 mm, perforadas y/o ranuradas en los primeros 20 metros, las cuales serán dirigidas hacia la poza de monitoreo permanente ubicada al oeste del dique de estabilidad (aguas abajo del Pad 3).

8.1.3 Movimiento de Tierras

Luego de realizados los trabajos de nivelación y sub-drenaje, el área deberá ser inspeccionada y aprobada por el Ingeniero de CQA antes de iniciar los trabajos de



movimiento de tierras en cada sector.

El plan de nivelación ha sido diseñado para tener una pendiente mínima de 3 por ciento y pendientes máximas de 2H:1V. Se ha definido 3% como pendiente mínima debido a la configuración topográfica del terreno y para garantizar un drenaje efectivo de la solución mediante las tuberías principales de colección (ubicadas en las partes bajas del pad) hacia el sector noroeste del pad, en donde las tuberías de colección perforadas y no perforadas de HDPE de pared doble se conectarán a tuberías sólidas de HDPE SDR 21. El pad será nivelado aproximándose en lo posible al terreno existente (después de la remoción de la capa de material orgánico y materiales inadecuados) y proporcionando rutas de drenaje, en las cuales posteriormente se instalará el sistema de revestimiento y posteriormente el sistema de colección de solución. Asimismo, en el sector noroeste del pad, allí donde confluyen los flujos en la parte de menor cota, será necesaria la construcción de un dique de estabilidad, debido a las condiciones topográficas existentes.

Los trabajos de movimiento de tierras necesarios para la nivelación del pad de lixiviación, serán realizados después de efectuar la limpieza de materiales inadecuados e instalación del sistema de sub-drenaje y monitoreo ambiental. Estos trabajos incluyen los cortes y rellenos necesarios para proporcionar un drenaje adecuado de la solución a través de las tuberías de colección, hacia la caja de distribución, ubicada al pie del dique de estabilidad. Asimismo, estos trabajos incluyen los cortes y rellenos necesarios para la conformación del acceso perimetral y canales de derivación, tal como se muestra en el Plano de Movimiento de Tierras (Plano No. 300-02). El volumen de corte total para la nivelación del pad de lixiviación es de 556,580 m³ aproximadamente, incluye corte en el pad, corte en el acceso perimetral y canal de derivación; y el volumen de relleno total es de aproximadamente 251,660 m³, también incluye relleno en el pad, camino de acceso perimetral y canal de derivación.



8.1.4 Dique de Estabilidad

El dique de estabilidad será del tipo homogéneo, tendrá una altura máxima de 13 metros aproximadamente. El ancho de la cresta será de 14 metros en total, considerando las bermas de seguridad. El dique tendrá una longitud de 120 metros aproximadamente. La cota de la cresta del dique será variable entre 4482 a 4884 msnm aproximadamente. Los taludes aguas abajo y aguas arriba serán de 2.5:1 (H:V). La cara aguas arriba será revestida con geomembrana ya que forma parte del pad de lixiviación.

La construcción del dique requerirá un proceso secuencial para tener en cuenta sus múltiples componentes y materiales, cada uno con sus propios requerimientos técnicos. La construcción del dique consistirá de preparación de la cimentación (limpieza, desbroce, desencapado), y colocación del material de relleno estructural.

8.1.4.1 Aliviadero de Emergencia

Para la conducción de los flujos provenientes del pad durante eventos intensos de precipitación se construirá un aliviadero consistente en una tubería no perforada de HDPE de pared doble de 1200 mm de diámetro con coplas herméticas con empaquetadura. Esta tubería se ubicará sobre las salidas de las tuberías de colección y atravesará el dique de estabilidad. Este aliviadero descargará en el canal de conducción de tuberías de colección.

8.1.5 Sistema de Revestimiento

El sistema de revestimiento consistirá en la colocación de una capa de suelo de baja permeabilidad (soil liner) de 300 mm de espesor. Sobre esta capa se colocará una geomembrana de polietileno de alta densidad lineal (HDPE) de 2.0 mm de espesor, texturada por un solo lado (lado inferior en contacto con el suelo de baja permeabilidad), la cual se cubrirá con una capa de sobre-revestimiento (material de protección de la geomembrana) de 300 mm de espesor. En el Plano 300-09 se muestra el detalle típico del sistema de revestimiento del pad de lixiviación.



8.1.5.1 Suelo de Baja Permeabilidad

El material para revestimiento del suelo (suelo de baja permeabilidad, soil liner), consistirá en suelos arcillosos (arcilla, arena arcillosa, grava arcillosa), acondicionado a una humedad adecuada y compactado de acuerdo a los requerimientos indicados en las Especificaciones Técnicas, Anexo G de este Informe. Asimismo, se debe garantizar que los 100 mm superiores de esta capa de revestimiento de suelo, no presenten gravas angulosas de tamaño mayor a 25 mm, que podrían dañar la geomembrana durante su instalación o durante la descarga del mineral y las operaciones de lixiviado. Durante la investigación geotécnica de campo realizada al inicio del proyecto, se determinaron las probables áreas de préstamo para el suelo de baja permeabilidad, localizadas al sureste y noroeste del pad, las cuales son mostradas en el Plano 100-05.

El volumen de material para revestimiento de suelo de baja permeabilidad necesario para el Pad 3 es de aproximadamente 225,560 m³ (incluye bermas perimetrales y de separación). De acuerdo a estimación de cantidades en las dos canteras (Paco Paco y otra ubicada dentro de los límites del pad) disponibles para la explotación de suelo de baja permeabilidad (mostradas en el Plano 100-05), el volumen disponible es de 430,460 m³.

8.1.5.2 Geomembrana SST de HDPE de 2.0 mm

Para el revestimiento del Pad 3 se ha seleccionado una geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE), texturada por un solo lado (SST) de 2.0 mm de espesor, en base a los resultados de los ensayos de punzonamiento realizados en este tipo de geomembrana; en contacto tanto con el sobre-revestimiento como con el suelo de baja permeabilidad. Los resultados de estos ensayos garantizan la integridad del sistema de revestimiento y son presentados en el Anexo B de este Informe, en los cuales se puede observar que la geomembrana de 2.0 mm se comportará adecuadamente ante la aplicación de las cargas debido al apilamiento del mineral, con cierto grado de fluencia pero sin la ocurrencia de punzonamiento.



El lado texturado deberá estar en contacto con el suelo de baja permeabilidad, mientras que el lado liso deberá ser colocado en contacto con el sobre-revestimiento.

En el Plano 300-03, se muestran los límites del revestimiento con geomembrana para el pad, mientras que los detalles típicos de revestimiento simple y trincheras de anclaje son presentados en el Plano 300-09.

El Contratista encargado de la instalación, deberá proporcionar anclajes temporales y permanentes a la geomembrana. El anclaje temporal podrá consistir en sacos de arena u otros materiales de lastre, los cuales son necesarios para que los materiales de revestimiento no se muevan significativamente durante las operaciones de despliegue, soldadura y otras actividades de construcción, que es cuando el revestimiento es más susceptible a la acción del viento, agua, y temperaturas extremas.

El anclaje permanente consistirá en material de sobre-revestimiento, materiales de colección de la solución, y trincheras de anclaje. La cobertura protectora o materiales de colección de la solución serán solamente colocados en áreas llanas en el centro del pad. En los planos de diseño se ilustran los detalles de la trinchera de anclaje.

Las trincheras de anclaje cumplen diferentes funciones, las cuales incluyen: 1) anclaje del revestimiento para prevenir movimientos descendentes; 2) anclaje del revestimiento para prevenir movimientos excesivos causados por expansión y contracción debidos a cambios de temperatura; 3) anclaje para prevenir el levantamiento por acción del viento; 4) minimizar la migración lateral del agua bajo el revestimiento proveniente de fuentes externas tales como lluvia, ojos de aguas, etc.; y 5) establecer un límite fijo para la construcción (esto último no constituye un aspecto crítico en la mayoría de los casos).

La migración de agua es más fácilmente controlada construyendo trincheras



verticales laterales y soldando las costuras de la geomembrana dentro de la trinchera. La pérdida y deterioro de materiales debido a la acción del viento puede ser muy perjudicial para un proyecto y la experiencia demuestra que la mayoría de las pérdidas ocurren durante la construcción cuando los extremos del revestimiento están expuestos y no anclados para prevenir que el viento penetre por debajo del mismo. Una vez que los extremos son asegurados mediante el relleno de la trinchera, este problema es reducido significativamente.

Las trincheras de anclaje son típicamente dimensionadas para asegurar que el revestimiento sea arrancado de la trinchera antes que los esfuerzos generados produzcan el rasgado de la geomembrana. Sin embargo, las trincheras de anclaje no deberían ser poco profundas, debido al peligro que el revestimiento sea retirado con un mínimo esfuerzo. En este sentido, se realizaron cálculos para asegurar que los materiales de revestimiento no fueran sobre esforzados y sean arrancados de la trinchera antes de que se produzca el rasgado. A partir de estos cálculos se concluye que las trincheras de anclaje de 800 mm de profundidad y 500 mm de ancho cumplen con los criterios anteriormente mencionados. Los cálculos de la trinchera de anclaje son presentados en el Anexo E.

Se debe resaltar que si los materiales de revestimiento son arrancados de la trinchera de anclaje, la mejor forma de remediar la situación es soldar materiales adicionales al revestimiento ya colocado y re-anclar el nuevo revestimiento en la trinchera. Tratar de volver a colocar el revestimiento en su lugar puede causar un daño mayor.

8.1.5.3 Sobre-Revestimiento

Sobre la geomembrana se colocará la capa de sobre-revestimiento (o capa de protección) de 300 mm de espesor, la cual tendrá por finalidad proteger el revestimiento de geomembrana de posibles daños ocasionados por el sistema de transporte y esparcido del mineral en el pad de lixiviación. A criterio del ingeniero de CQA este espesor de sobre-revestimiento podrá ser aumentado en caso sea



necesario, lo cual dependerá del tipo de maquinarias y procedimientos utilizados por Aruntani para la colocación de los materiales sobre la geomembrana.

La capa de sobre-revestimiento no será parte del sistema de colección de solución, debido a que de acuerdo a la experiencia de Vector en proyectos similares, es muy difícil garantizar la conductividad hidráulica de este material a lo largo del tiempo y por lo tanto, se ha recomendado que las tuberías de colección de solución principales y laterales sean instaladas sobre la capa de sobre-revestimiento. Los detalles de instalación de la capa de sobre-revestimiento son mostrados en el Plano 300-09.

Los materiales de sobre-revestimiento podrán consistir de mineral seleccionado durable o podrán provenir de una fuente de préstamo aprobada por el Ingeniero de CQA. El material de sobre-revestimiento deberá cumplir con los requerimientos indicados las Especificaciones Técnicas del Proyecto, incluidas en el Anexo G de este Informe. El volumen estimado de material de sobre-revestimiento necesario para el pad es de 208,880 m3 aproximadamente

8.1.6 Sistema de Colección de Solución

El propósito del sistema de colección de solución que será instalado dentro del pad de lixiviación (en el área de apilamiento del mineral), es proporcionar una evacuación relativamente rápida de la solución lixiviada y la infiltración del agua de tormentas dentro del pad. La red de tuberías ha sido diseñada para minimizar la carga de solución en el sistema de revestimiento del pad de lixiviación, así como también para facilitar y acelerar la captación de la solución. A solicitud de Aruntani el área total del pad ha sido dividida en 8 sectores (o módulos), delimitados con bermas de separación de acuerdo a las líneas de cumbres de la topografía del terreno nivelado; la solución lixiviada de cada sector será captada separadamente mediante tuberías laterales de HDPE perforadas de pared doble, de 100 mm de diámetro, las cuales conducirán la solución hacia las tuberías principales de HDPE perforadas de pared doble de 300 o 450 mm de diámetro,



estas tuberías se conectarán a tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 450 mm de diámetro, las cuales conducirán la solución hacia la esquina noroeste del pad, en donde esta ubicada la caja de distribución (al pie del dique de estabilidad). Las tuberías principales y laterales irán colocadas directamente sobre la capa de sobre-revestimiento y tendrán una pendiente mínima de 3%. Las tuberías laterales y principales estarán rodeadas por un material de grava para drenaje, la cual en el caso de las tuberías principales estará envuelta en geotextil no tejido de 270 g/m2.

A continuación se describe los criterios utilizados para el dimensionamiento de las tuberías de colección de solución:

8.1.6.1 Tuberías de Colección Principales

Las tuberías de colección principales mostradas en el Plano 300-04, han sido ubicadas en las rutas de drenaje formadas durante el nivelado del pad con la finalidad de optimizar el drenaje de la solución. Las tuberías principales tienen un diámetro de 300 mm y 450 mm, y han sido diseñadas para recibir el flujo de solución y de agua de tormentas colectado por las tuberías colectoras laterales. Al igual que las tuberías colectoras laterales, las tuberías colectoras principales han sido diseñadas para colectar y transportar el 100 % del flujo de solución y el flujo adicional debido a eventos de tormenta. Adicionalmente, el dimensionamiento de la tubería toma en consideración la reducción de la sección transversal del tubo debido a la carga impuesta por la pila y el aplastamiento del tubo, habiéndose considerado en base a experiencia en proyectos similares que la capacidad de la tubería se reduce hasta en un 40% por las condiciones anteriormente indicadas. Cada tubería principal es dimensionada basada en la pendiente de diseño, área efectiva de contribución y tasa de riego de la solución, en el Anexo E se incluye el dimensionamiento de las tuberías de colección principal y en la Figura 8.1, las áreas aportantes utilizadas para este efecto. Todas las tuberías principales serán de polietileno de alta densidad de pared doble, exterior corrugado y pared interior



lisa. Asimismo, con la finalidad de minimizar la reducción de la sección transversal de las tuberías principales, éstas serán instaladas con un recubrimiento de grava para drenaje y envueltas en geotextil no tejido. En los Planos 300-09 y 300-10, se muestran las secciones y detalles típicos de instalación de las tuberías de colección de solución.

El material para drenaje (grava para drenaje), consiste en roca estable, no orgánica y libre de material deletéreo, y que cumpla con las especificaciones técnicas del proyecto. La grava para drenaje se colocará alrededor de las tuberías principales y envuelta en geotextil no tejido; en las dimensiones mostradas en los planos y asegurando una altura mínima sobre las tuberías de 500 mm. La grava para drenaje, además de facilitar el drenaje de la solución hacia las tuberías de colección, provee protección al sistema de tuberías principales para disminuir las deflexiones en las mismas, producto del peso del mineral desde el carguío inicial hasta la configuración final de la pila (altura máxima del apilamiento). Los requerimientos de colocación y gradación para este material están incluidos en las Especificaciones Técnicas, Anexo G de este informe.

8.1.6.2 Tuberías de Colección Laterales

Los ramales laterales del sistema de colección de solución consisten en tuberías perforadas de polietileno de pared doble, exterior corrugado, pared interior lisa de 100 mm de diámetro colocadas a intervalos de 12 metros. Estas tuberías han sido dimensionadas para colectar y transportar el 100 % del flujo de solución. El espaciamiento de 12 metros entre colectores laterales ha sido seleccionado para minimizar la carga en el sistema de revestimiento. El espaciamiento de las tuberías laterales es función de los siguientes factores: carga hidráulica permisible sobre el revestimiento, permeabilidad del mineral y tasa de aplicación de la solución. Se asume que la máxima carga hidráulica permisible sobre el revestimiento durante las operaciones normales no debe exceder 1.0 metro. Cargas mayores son tolerables pero sólo para periodos de corta duración.



Se realizaron ensayos de permeabilidad en muestras de mineral, los cuales son presentados en el Anexo B. Estos resultados indican que el coeficiente de permeabilidad del mineral es adecuado para garantizar la colección de la solución. El coeficiente de permeabilidad del mineral es de aproximadamente alrededor 1.5x10-1 cm/s. Sin embargo, para el cálculo del espaciamiento de las tuberías laterales se estimó de manera conservadora un coeficiente de permeabilidad del mineral de 1x10-2 cm/s, el cual corresponde a una reducción de hasta una orden de magnitud, con relación a los valores obtenidos en laboratorio. Este valor de permeabilidad es propuesto en función de lo siguiente: experiencia de Vector en el diseño de pilas de lixiviación; variabilidad que el material puede presentar a lo largo de la extensión del apilamiento y posible degradación mecánica y química que sufrirá el mineral cuando será apilado e irrigado con soluciones ácidas.

En el diseño de las tuberías también se ha tomado en cuenta la tasa de aplicación de la solución sobre la parte activa del apilamiento de mineral. De acuerdo a Aruntani la solución será aplicada al apilamiento a una tasa de 10 l/hr/m2. Por lo tanto, se determinó que las tuberías laterales deberán estar espaciadas 12 metros para mantener una carga hidráulica máxima menor a 1.0 m bajo condiciones de operación normal. El cálculo del espaciamiento está basado en la ley de Darcy y la ecuación elíptica (un procedimiento estándar utilizado en la industria minera). En el Anexo E se presenta una hoja de cálculo mostrando la relación utilizada, los parámetros de entrada y los resultados obtenidos.

El tamaño de las tuberías laterales requeridas es una función del tamaño del área de colección y de su pendiente. Se ha asumido inicialmente que para la colección de la solución serían utilizadas tuberías de 100 mm de diámetro. Se ha asumido que el flujo dentro de las tuberías de colección podría ser restringido por algún efecto asociado con el colapso, deflexión u obstrucción de la tubería, restringiendo el flujo hasta en un 50%. Por lo tanto, la capacidad del la tubería de 100 mm fue calculada para 50% aproximadamente de su diámetro. Para este análisis se ha



asumido que la mínima pendiente de las tuberías laterales podrá ser de hasta 2%. La capacidad de la tubería de 100 mm fue calculada utilizando la ecuación de Manning con el programa FlowMaster 7.0. La capacidad calculada fue de aproximadamente 3.96 l/s. Dado este valor así como la tasa de aplicación y el espaciamiento de la tubería (12 metros), la máxima longitud permisible de la tubería lateral fue calculada en 118 metros, para una pendiente mínima de 2%. Los cálculos antes mencionados son mostrados en el Anexo E.

Las tuberías laterales serán colocadas directamente sobre la capa de sobre-revestimiento y será necesaria la colocación de grava para drenaje alrededor de estas tuberías para minimizar la reducción de la sección transversal que pudiera ocasionar la colocación de mineral sobre éstas. Los detalles de instalación de las tuberías de colección laterales son mostrados en el Plano 300-09.

8.1.7 Acceso Perimetral y Canal de Derivación

8.1.7.1 Generalidades

Como parte del diseño del Pad 3 se ha incluido el diseño de un camino de acceso en todo el perímetro del pad de 8.0 metros de ancho, el cual será empalmado en el futuro a los accesos de ingreso al área de operaciones que sean definidos por el propietario. Asimismo, adyacente a este camino de acceso perimetral se ha diseñado un canal de derivación, con la finalidad de captar y derivar el agua de escorrentía superficial de los taludes de corte y/o relleno del acceso perimetral y las cuencas de contribución alrededor y fuera del pad. Estos canales de derivación serán construidos en los sectores norte y sur del pad, aproximadamente entre las estaciones 0+080 a la estación 1+780 y 1+860 a la estación 3+250 respectivamente, debido a que en el tramo comprendido entre la estación 0+000 a estación 0+0800 y 3+250 a estación 3+295 el acceso perimetral será construido en relleno (dique de estabilidad, sector noroeste del pad); en tanto, que el tramo comprendido entre la estación 1+780 y la estación 1+860 el acceso esta construido en relleno en la parte alta de la quebrada aguas arriba del pad de lixiviación;



además en el tramo comprendido entre la estación 0+760 y la estación 0+860 el acceso será construido en relleno, por lo cual el canal de derivación tiene una variación en este tramo siguiendo la topografía del terreno existente. El alineamiento y perfil longitudinal del acceso perimetral y canales de derivación son mostrados en los Planos 600-01 al 600-04; y las secciones y detalles típicos en el Plano 600-07.

Los taludes de corte tendrán inclinaciones variables de acuerdo a las condiciones del terreno encontradas durante la construcción. Todos los taludes deberán ser inspeccionados y aprobados por Aruntani en coordinación con el Ingeniero de CQA, y deberán cumplir los lineamientos indicados en las Especificaciones Técnicas del Proyecto, incluidas en el Anexo G de este informe.

8.1.7.2 Acceso Perimetral

El acceso perimetral del Pad 3 comienza en el sector noroeste y tiene una longitud horizontal aproximada de 3,295.13 metros a lo largo de todo el perímetro del pad. El acceso ha sido diseñado con un radio mínimo de curvatura de 60 metros y una pendiente máxima de aproximadamente 20%. En los Planos 600-01 al 600-04 se muestran la planta, elementos de curvas, perfiles longitudinales, y en el Plano 600-07 se muestran los detalles y secciones típicas para la construcción de este acceso.

Se ha considerado un ancho de rodadura del acceso perimetral de 8.0 metros efectivos (sin considerar el ancho para la berma perimetral y de seguridad en caso de ser requerida) para proveer condiciones adecuadas de tránsito durante la construcción. Asimismo, para incrementar la vida útil del acceso, se deberá proveer una capa de rodadura de 200 mm de espesor y dar mantenimiento periódico de acuerdo a las condiciones del trabajo. La capa de rodadura del acceso perimetral deberá tener una ligera inclinación (aproximadamente 2%) hacia fuera del pad, para derivar el agua de escorrentía superficial fuera de la capa de rodadura del acceso hacia los taludes de relleno y/o canales de derivación



adyacentes al acceso. Asimismo, de ser necesario se construirán cunetas cortacorriente a lo largo del alineamiento del acceso perimetral, con la finalidad de prolongar la vida útil de éste y, cuya localización a lo largo del alineamiento serán determinadas por el ingeniero de CQA durante la construcción. Por razones de seguridad, se ha considerado la colocación de una berma de 500 mm de altura en aquellos tramos en los cuales el relleno realizado para la construcción del acceso perimetral, tenga una altura igual o mayor a 1.0 metro.

Tal como se mencionó en la Sección 8.1.6.1 el canal de derivación norte adyacente al acceso perimetral se inicia en la estación 0+080 a estación 1+760 aproximadamente, y el canal de derivación sur se inicia en la estación 1+860 y se extiende hasta la estación 3+250. En el Plano 600-07 se muestran los detalles y secciones típicas para la construcción de estos canales.

8.1.7.3 Canal de Derivación

Como se mencionó en la Sección 8.1.6.1, entre la estación 0+080 a la estación 1+760 y de la estación 1+860 a la estación 3+250 ha sido necesario el diseño de canales de derivación norte y sur, respectivamente, adyacente al camino de acceso perimetral, para derivar los flujos provenientes de los taludes adyacentes a zonas fuera de la influencia del pad (zonas de influencia aguas arriba del pad).

El canal de derivación norte se separa del acceso perimetral del pad aproximadamente en la estación 0+160 para empalmar con la continuación del canal de derivación norte. El alineamiento y perfil longitudinal de este canal es mostrado en el Plano 600-05. Este canal se prolongará hasta cruzar el camino de acceso existente por medio de alcantarillas (2 tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 900 mm, con copla hermética), a partir de donde el flujo transportado por el canal será descargado a la superficie de terreno existente, para lo cual se construirán estructuras para el control de erosión y sedimentos. Asimismo el canal de derivación sur se separa del acceso perimetral del pad aproximadamente en la estación 3+200 para empalmar con la continuación del



canal de derivación sur. Este canal se prolongará hasta cruzar el camino de acceso existente por medio de alcantarillas consistentes en 2 tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 1200 mm con copla hermética con empaquetadura, para continuar en canal bordeando el lado izquierdo de la poza de mayores eventos, a partir de donde el flujo transportado por el canal será descargado a la superficie de terreno existente, para lo cual se construirán estructuras para el control de erosión y sedimentos. Los detalles para la construcción de las estructuras de control de erosión son mostrados en el Plano 600-10. El alineamiento y perfil longitudinal de este canal es mostrado en el Plano 600-06 y los detalles de cruce del canal con el camino de acceso existente a través de alcantarillas son mostrados en los Planos 600-09 y 600-10.

Asimismo, en toda la sección de los canales de derivación se colocará una capa de revestimiento de suelo de baja permeabilidad de 200 mm, sobre la cual se colocará geotextil como filtro de protección, para luego ser revestido con empedrado, colchones reno ó gaviones caja para reducir los efectos de erosión, tal como se muestra en los Planos 600-07 y 600-08.

En base a la información de las áreas aportantes se realizaron los análisis hidrológicos con el fin de determinar los flujos picos, con la finalidad de dimensionar el canal de derivación y diseñar el tipo de protección contra erosión. La estimación de los flujos picos fue realizada basándose en la escorrentía de los eventos de tormenta de 24 horas de duración y 100 anos de período de retorno.

Los análisis de tránsito de avenidas y los cálculos de los flujos pico fueron realizados empleando el software para modelamiento hidrológico del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos, HEC-HMS. El programa HEC-HMS realiza el modelamiento hidrológico e hidráulico de la escorrentía causada por tormentas.

La sección de los canales fueron determinados utilizando ecuaciones de flujo uniforme con el flujo pico que ocurra al extremo aguas abajo de cada tramo. Las



profundidades de los canales han considerado las profundidades de agua, el borde libre y la sobre elevación en las curvas. El borde libre en tramos de pendiente muy empinada fue definido de acuerdo al borde libre recomendado por el USBR y el USACE (USBR: Small Channel Structures, Small Dams Design; USACE: EM 1110-2-1601) más la elevación extra originada por las curvas; en los demás tramos el borde libre fue especificado en 0.30 m o el 20% de la energía específica del flujo más la elevación extra en curvas, el que fuese mayor. En el Anexo E se presentan las secciones del canal de derivación.

En la Sección 5 se presenta con mayor detalle los criterios hidrológicos aplicados. En el diseño hidráulico del canal de derivación se empleó la ecuación de Manning bajo condiciones de flujo uniforme. Los valores de los coeficientes de rugosidad de Manning fueron estimados en base a las propiedades del revestimiento y las condiciones del flujo. El canal de derivación fue diseñado para contener los flujos generados por el evento de tormenta de 24 horas de duración y 100 años de período de retorno, más un borde libre que incluye las sobre-elevaciones por trayecto en curvas. Asimismo el canal fue revestido contra los efectos de la erosión.

El canal de derivación ha sido diseñado con taludes laterales de 2H:1V, con sección transversal trapezoidal acorde a los cálculos realizados. La protección contra erosión (revestimiento) del canal de derivación ha sido diseñada con el uso de empedrado, colchón reno y gavión caja. Este canal requerirá una inspección periódica y mantenimiento a lo largo de su vida útil. Esta inspección deberá incluir caminatas a lo largo del alineamiento del canal con la finalidad de detectar tramos en los cuales el revestimiento del canal se ha dañado o alterado en comparación con las condiciones iniciales de construcción, en cuyo caso, se deberá realizar las reparaciones necesarias a fin de restituir las condiciones iniciales que tenía el revestimiento.



8.1.7.4 Sistema de Evacuación del Canal de Derivación

Como se mencionó en la Sección 8.1.6.2 en cada punto de descarga del flujo de escorrentía superficial conducido por el canal de derivación, se construirá una estructura para el control de erosión y sedimentos, cuyo diseño ha sido incluido en este estudio. A partir de esta estructura, el flujo seguirá los cauces naturales del terreno existente. De ser necesario, Aruntani deberá prolongar los canales de derivación propuestos para integrarlos a su Plan de Manejo Ambiental, el cual no fue proporcionado a Vector para este estudio. Los detalles de construcción de las estructuras para el control de erosión y sedimentos se muestran en el Plano 500-09

8.1.8 Apilamiento del Mineral

En el Plano 300-05 se muestra el plan de apilamiento para el Pad 3. Este plan ha sido elaborado en base a la información proporcionada por Aruntani. El apilamiento del Pad 3 tiene una capacidad para almacenar 60.9 millones de toneladas de mineral ROM aproximadamente, apilado con una altura máxima de 100 metros. De acuerdo a las indicaciones recibidas de Aruntani, las reservas de mineral estimadas son de 50 millones de toneladas aproximadamente.

Para la configuración de la pila se ha considerado taludes globales de 2.5H:1V y un retiro del pie de talud de la primera capa mínimo de 5 metros con respecto a la berma perimetral interior del pad. La geometría de la pila de lixiviación considera capas de 8 metros de altura, con superficies planas y banquetas intermedias entre capas de ancho variable. La configuración de cada capa se ha desarrollado asumiendo que el mineral se apilará con su ángulo de reposo de 1.38H:1V y que cada capa tendrá un retiro tal que permita obtener el talud global indicado en el párrafo anterior, según sea el caso. Durante el carguío podrían requerirse ajustes si el ángulo de reposo no fuera 1.38H:1V o las banquetas podrían variar de ancho debido a deslizamientos de la cara del talud de mineral. Adicionalmente, se debe considerar apilar las capas con ligeras pendientes de tal forma de proveer



banquetas con pendiente longitudinal y facilitar la colocación de cunetas de tal forma de minimizar los costos durante la etapa de rehabilitación de la pila de lixiviación.

No se ha incluido el diseño de los accesos para la descarga de mineral en cada capa, ni un Plan de Carguío detallado debido a que estas actividades no fueron consideradas como parte del alcance del trabajo.

8.2 Canal de Conducción de Tuberías de Solución

Como se mencionó en la Sección 8.1.5 con la finalidad de facilitar y acelerar la captación de la solución lixiviada dentro del pad, se instalará una red de tuberías laterales y principales, las cuales conducirán la solución hacia el sector noroeste del pad (al pie del dique de estabilidad), en donde se construirá una poza de colección de solución, en la cual se instalará la caja de distribución de solución, cuyos detalles típicos son mostrados en los Planos 400-05 y 400-06. En esta caja, durante la operación del pad se realizará un monitoreo continuo de las soluciones colectadas, para ser derivadas posteriormente y de acuerdo a sus características a la poza de solución rica (PLS) o a la poza de solución intermedia (ILS) correspondiente. La conducción se realizará mediante la instalación de tuberías sólidas de HDPE SDR 21 de 450 mm de diámetro, las cuales serán instaladas en el canal de conducción de tuberías de solución. Asimismo, este canal servirá para la conducción flujos adicionales del pad debidos a eventos de tormentas hacia la poza de mayores eventos. Los detalles del alineamiento, perfil longitudinal, secciones y detalles típicos para la construcción de este canal son mostrados en los Planos 400-01 al 400-04.

Las tuberías de conducción de solución sólidas han sido diseñadas para conducir el máximo flujo operacional y las pérdidas de solución, es decir, 1485 m3/hr (0.413 m3/s). Al 60% de su capacidad, considerando el diámetro interno de la tubería de 407 mm, la capacidad de las tuberías en conjunto (2x0.224 m3/s = 0.448 m3/s) supera el requerimiento, e incluso proporciona un margen adicional en caso de



que las pérdidas de solución fueran menores a las estimadas. Las salidas del programa FlowMaster para el cálculo de las tuberías de solución son ilustrados en el Anexo E de este informe.

El canal de conducción de tuberías de solución presenta diferentes pendientes, que van de 9.5% a 2.0%, a lo largo de su alineamiento y ha sido dimensionado considerando para efectos de cálculo una reducción en el ancho de base producto de la presencia de las 2 tuberías de solución y tomando como dato el caudal pico del PAD que generará la tormenta de 100 años de periodo de retorno en una situación desfavorable, suponiendo que la lluvia máxima cae cuando el 1/3 del revestimiento esté desplegado sin mineral sobre él PAD en la etapa de construcción. Los cálculos hidráulicos para los casos más desfavorables son presentados como salidas del programa FlowMaster, en el Anexo E.

Según los resultados obtenidos el canal colector principal tendrá una base variable de 2.0 a 2.2 m de ancho y de taludes 2:1 (H:V). La profundidad del canal será variable dependiendo de su ubicación, de 1.0 m a 2.9 m. Este canal llevará un revestimiento de geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor. En la base del canal y parcialmente en los taludes, se colocará una lámina de protección adicional de HDPE, sobre la cual las tuberías estarán apoyadas. La geomembrana será instalada sobre una base de suelo de baja permeabilidad compactada de 300 mm (mínimo) de espesor, como sistema de doble revestimiento.

El canal contiene tuberías hasta el ramal que se dirige hacia las pozas PLS e ILS. El canal que sigue hasta la poza de mayores eventos es de 2.0 m de ancho, 1.0 de alto y taludes 2:1 (H:V) el cual ha sido denominado canal de conducción sin tuberías de solución. Este canal cruzará el camino de acceso existente por medio de una alcantarilla consistente en una tubería no perforada de HDPE de pared doble de 1200 mm con coplas herméticas, para continuar en canal hacia la poza de mayores eventos.



8.3 Poza Pregnant (PLS) y Poza Intermedia (ILS)

Los requerimientos de almacenamiento de soluciones lixiviadas para el Pad 3, establecidos en los criterios de diseño elaborados por Aruntani y Vector, indican necesidades operativas de producción de solución a una razón de diseño 1,650 m3/hr, considerando los requerimientos de almacenamiento totales, es decir, el necesario, flujos de soluciones pregnant (PLS) e intermedia (ILS).

El flujo total de solución ha sido dividido en partes iguales para las soluciones PLS e ILS, las cuales considerando las pérdidas de solución durante la irrigación, se tiene flujos de PLS e ILS de 825 m3/hr. Se ha considerado además un tiempo de parada de bomba de 24 horas, además de volúmenes operativos y de fluctuaciones. Bajo estas condiciones las pozas de PLS e ILS han sido dimensionadas para una capacidad máxima de almacenamiento de 27,500 m3.

El nivel máximo de operación de las pozas PLS e /ILS será de 4861.0 y 4852.5 msnm, respectivamente. El borde libre total será de 1.0 m incluyendo la berma de seguridad la cual tendrá 0.50 m de altura como mínimo, en todo el borde de las pozas. Las pozas han sido diseñadas considerando taludes de 2:1 (H:V) debido a la escasa disponibilidad de área en esta zona.

8.3.1 Sistema de Revestimiento

Las pozas tendrán un sistema de doble revestimiento sobre una capa de suelo de baja permeabilidad compactada de 300 mm de espesor mínimo. El revestimiento primario estará compuesto por una geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor, mientras que el revestimiento secundario será una geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor. La trinchera de anclaje tendrá 500 mm de profundidad y 500 mm de ancho. Los cálculos que justifican el dimensionamiento de la trinchera de anclaje son presentados en el Anexo E.

8.3.2 Sistema de Detección de Fugas

El sistema de detección de fugas de las pozas de soluciones consistirá en una



geonet entre las dos geomembranas, la cual evacuará las posibles fugas en la geomembrana primaria hacia una poza localizada en el extremo noroeste de cada poza. Las fugas serán evacuadas a través de un elevador hacia el exterior de cada poza. El sistema elevador consiste de una tubería de HDPE de pared doble (perforada o no perforada) de 300 mm de diámetro, y estará localizado en el talud de las pozas dentro de una zanja. Dentro de esta tubería se colocará una bomba sumergible automática, la cual retornará la solución hacia la poza.

8.3.3 Aliviadero

Entre las pozas de PLS e ILS se construirá un aliviadero el cual consistirá en un canal trapezoidal con taludes de este canal serán de 2:1 (H:V) y tendrá un ancho de la base de 2.0 metros y una profundidad de 1.0 metro. El sistema de revestimiento de este canal consistirá de una geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor.

8.4 Poza de Mayores Eventos

Tal como se mencionó en la Sección 8.2 se ha incluido el diseño de una poza de Mayores Eventos para el almacenamiento de los flujos adicionales colectados en el pad, a consecuencia de eventos de tormenta en una condición desfavorable, para un periodo de retorno de 100 años. Debido a los límites de seguridad y espacio para su ubicación, la poza de Mayores Eventos no será construida inmediatamente después de la poza ILS. Esta poza estará ubicada aguas abajo de la poza ILS, en la margen izquierda de la quebrada (ver Plano 500-02), y tendrá una capacidad aproximada de 70,000 m3, la cual ha sido estimada a partir del análisis hidrológico y bajo la suposición de la existencia de una planta de destrucción de cianuro, además de un área del pad 10% que será cubierta por membranas plásticas para evitar la dilución de la solución en la época de lluvias. Asimismo, para la conexión entre la poza ILS y la poza de mayores eventos se ha incluido el diseño de un canal de rebose que estará conectado con la prolongación del canal de conducción de tuberías de solución., descrito en la Sección 8.4.1 de



este informe.

El nivel máximo de operación será de 4841.40 msnm. El borde libre total será de 1.0 m lo cual incluye una berma de seguridad de 0.50 m de altura como mínimo, en todo el borde de la poza. Debido a la escasa disponibilidad de área para la construcción de esta poza se ha considerado taludes de 2:1 (H:V).

Tanto el sistema de revestimiento como el detección de fugas considerado para la poza de mayores eventos serán similares a los considerados para las pozas de PLS e ILS, que han sido descritos en las Secciones 8.3.1 y 8.3.2, respectivamente.

8.4.1 Aliviadero

Con la finalidad de proporcionar un sistema de rebose desde la poza ILS hacia la poza de mayores eventos (a ser utilizado solamente para eventos extremos durante la operación), en el diseño se ha incluido un aliviadero que une ambas pozas, habiéndose considerado la instalación de 2 tuberías no perforadas de HDPE de pared doble de 600 mm, con coplas herméticas, con la finalidad facilitar el tránsito en el camino de acceso principal.

Las tuberías de aliviadero descargarán los flujos en el canal de rebose. Los taludes de construcción de este canal serán de 2:1 (H:V) y tendrá un ancho de la base de 2.0 metros y una profundidad de 1.0 metro. El sistema de revestimiento de este canal será mediante la instalación de una geomembrana lisa de HDPE de 1.5 mm de espesor.

8.5 Construcción por Etapas

El diseño de detalle del Pad 3 y pozas de la mina Tucari ha sido llevado a cabo considerando toda la extensión del pad de lixiviación; sin embargo Aruntani llevará a cabo la construcción por etapas. La extensión de la primera etapa dependerá entre otras cosas de la necesidad de Aruntani de área para el carguío y lixiviación de mineral.



El diseño realizado por Vector no considera la ampliación por etapas del pad de lixiviación, lo cual será desarrollado directamente por Aruntani. Sin embargo, es importante y necesario indicar que de acuerdo a la experiencia de Vector en el diseño y construcción de instalaciones de lixiviación que las sucesivas etapas de construcción que seguirán a la primera fase podrán necesitar incorporar algunos conceptos de diseño para mejorar la operatividad del Pad 3. Se mencionan por ejemplo lo siguientes:

♦ Diseño de un sistema de drenaje independiente por fases para un mejor control de los flujos de sub-drenaje en caso se presenten fugas en el pad a través del sistema de revestimiento.

♦ Diseño de un sistema de colección de la solución independiente por cada fase de construcción para un mejor control de la solución y dilución especialmente en la época de fuertes precipitaciones y nevadas.

♦ Diseño de caminos de acceso perimetral y canal de derivación en el límite de cada fase de construcción, lo cual permitirá un adecuado control de la escorrentía, así como optimizar el proceso de instalación del revestimiento de geomembrana para el pad.

8.6 Monitoreo Geotécnico

8.6.1 Instrumentos de Monitoreo

Vector recomienda a Aruntani la instalación de los siguientes instrumentos de monitoreo geotécnico, los cuales deberán ser instalados en la zona del pad y de las pozas.

♦ 1 inclinómetro en la cresta del dique de estabilidad del pad;

♦ 1 inclinómetro en el talud aguas abajo de la poza de mayores eventos;

♦ 2 piezómetros en la cresta del dique de estabilidad del pad;

♦ 1 piezómetro en el talud aguas abajo de la poza de ILS; y



♦ 1 piezómetro en el talud aguas abajo de la poza de mayores eventos.

Los inclinómetros tienen por finalidad la medición de los desplazamientos que puedan ocurrir en las instalaciones ya construidas, como por ejemplo el movimiento en el dique debido a las operaciones de apilamiento de mineral. Por otro lado, los piezómetros permiten evaluar las variaciones del nivel freático en una zona específica. La ubicación en planta de los instrumentos son presentados en el Plano 700-04.

8.6.2 Control de Instrumentación

Los instrumentos de monitoreo geotécnicos propuestos deberán ser monitoreados con las frecuencias indicadas en Tabla 8.1.

Después del primer año de monitoreo se podrán disponer de datos acerca del comportamiento de las instalaciones. A partir de estos datos y si se requiere, se deberán realizar los ajustes respectivos en el diseño de las sucesivas etapas de expansión, de modo de mejorar la estabilidad global del pad. Asimismo, los datos del primer año de monitoreo permitirán definir la necesidad de la instalación de instrumentos adicionales a los ya instalados.

TABLA 8.1 FRECUENCIAS DE MONITOREO GEOTÉCNICO

FRECUENCIA INSTRUMENTO

ESTACIÓN LLUVIOSA ESTACIÓN SECA

Inclinómetros dos veces por mes una vez al mes

Piezómetros dos veces por mes una vez al mes



9.0 CANTIDADES Y COSTOS

9.1 Movimiento de Tierras y Geosintéticos

Como parte del Diseño de Detalle del Pad 3, se han obtenido las cantidades para movimiento de tierras, tuberías y geosintéticos, con la finalidad de proporcionar a Aruntani los costos de construcción estimados y las cantidades de materiales a ser adquiridos para la construcción. Las cantidades estimadas son presentadas en el Anexo F de este informe.

El cálculo de cantidades realizado ha incluido la estimación de los volúmenes de movimiento de tierras requerido para la conformación de la superficie nivelada de acuerdo con los niveles mostrados en los planos de diseño, incluyendo la remoción de escombros, excavación de material orgánico (topsoil), de materiales inadecuados, material común (material procedente de corte que puede ser utilizado como relleno); y finalmente, volúmenes de relleno estructural compactado.

Los volúmenes de excavación de escombros existentes, material orgánico y materiales inadecuados han sido estimados en base evaluación de los materiales encontrados durante la investigación geotécnica y la información recibida de Aruntani. Los materiales inadecuados consisten típicamente en suelos orgánicos de los pequeños bofedales existentes en el área, suelos blandos, saturados, arcillas y horizontes de material orgánico, que no presentan características adecuadas de resistencia para una cimentación estable del pad de lixiviación. Las cantidades de materiales de excavación fueron estimadas en base al estudio geotécnico, determinando profundidades de excavación de materiales inadecuados y material orgánico, respecto a la superficie del terreno existente, con lo cual se generaron contornos representativos de la superficie de cimentación competente. Sin embargo, es necesario indicar que estos volúmenes son referenciales debido a la limitada información disponible (número de calicatas y perforaciones relativamente pequeño respecto al área total del pad), y podrían variar debido a



las condiciones reales del terreno durante el proceso constructivo.

9.2 Materiales

Como parte del proceso de adquisición de materiales asociado con el diseño del Pad 3, Vector ha obtenido las cantidades de materiales para la construcción, que servirán de base a Aruntani para el requerimiento y adquisición de materiales para el proyecto.

Las cantidades de materiales se generaron para todos los materiales geosintéticos, tuberías, accesorios para tuberías y misceláneos, y son presentados en el Anexo F. En este anexo se incluyen la cantidad total de materiales requeridos para completar la construcción del Pad 3, pozas e instalaciones relacionadas.

9.3 Estimado de Costos

El cálculo de los costos de construcción ha sido elaborado en base a costos unitarios de la base de datos de Vector utilizados para proyectos similares, los cuales son actualizados en forma periódica para proporcionar una estimación más real del costo final de construcción. Los costos unitarios de materiales han sido obtenidos de cotizaciones solicitadas a proveedores locales, mientras que los costos unitarios de movimiento de tierras han sido obtenidos de los costos utilizados para el diseño previo de las instalaciones de lixiviación en Tucari.

El costo directo de construcción del Pad 3 ha sido estimado en US$12’033,133. Estos costos no incluyen contingencia y EPCM (ingeniería, procura y gerencia de construcción). Cabe indicar que el monto indicado anteriormente corresponde al costo de capital para la construcción de toda la obra. Sin embargo, Aruntani está proyectando la ejecución de la construcción por etapas. El área de construcción de la primera etapa dependerá de la necesidad de área para el carguío del mineral, de la cantidad de equipo para movimiento de tierras e instalación de geosintéticos que disponga Aruntani, del rendimiento de dichos equipos y del personal, y del



tiempo de construcción en la estación seca en la mina. Por lo tanto, los costos de la construcción de las siguientes fases del Pad 3 podrá ser considerada como costos operativos y distribuidos a largo plazo, lo cual mejorará el rendimiento del proyecto.

Se presenta en la siguiente tabla un resumen de los costos del pad de lixiviación, pozas, canal de conducción y costos misceláneos.

TABLA 9.1 RESUMEN DEL ESTIMADO DE COSTOS DE CAPITAL

CONTING. EPCM10% 4%

$12,033,133 $1,203,313 $13,236,447 $481,325 $13,717,772

$1,565,478 $156,548 $1,722,026 $62,619 $1,784,645

$43,365 $4,337 $47,702 $1,735 $49,436

$13,641,976 $1,364,198 $15,006,175 $545,679 $15,551,853

SUB-TOTAL TOTAL CON CONTING.

Pozas, Canal de Conducción, Planta

Misceláneos

DESCRIPCIÓN

Costo Total

Total (US$)

Pad de Lixiviación

En el Anexo F, se presentan las tablas con el cálculo detallado de los costos globales de construcción y los materiales requeridos.



10.0 INSPECCIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y LIMITACIONES

10.1 Inspección de la Construcción

Los datos de ingeniería incluidos en este reporte han sido obtenidos a partir de un número limitado de calicatas, perforaciones, ensayos de laboratorio, de la conceptualización original del proyecto y de la información proporcionada por MBM. Es posible que se presenten variaciones de las condiciones sub-superficiales, sobre todo durante la construcción de la obra. Para permitir una correlación entre los datos obtenidos en nuestras investigaciones geotécnicas y las condiciones sub-superficiales reales encontradas durante la construcción y para asegurar el cumplimiento de los planos y especificaciones, se recomienda que un supervisor de una firma consultora especializada en ingeniería geotécnica inspeccione los trabajos de movimiento de tierras, instalación de geosintéticos e instalación de tuberías. El supervisor geotécnico puede tomar mejores decisiones sobre de las profundidades que deberán ser alcanzadas durante la remoción de los suelos superficiales y de calidad de los rellenos estructurales, incluyendo el suelo de baja permeabilidad.

Asimismo, dicho supervisor deberá verificar que la instalación del revestimiento de geomembrana, otras componentes de geosintéticos y sistema de tuberías de sub-drenaje y colección de la solución del proyecto, sea llevada a cabo de acuerdo a lo indicado en este Informe, en las especificaciones técnicas y en los planos de construcción.

El supervisor deberá seguir el Manual de Aseguramiento de la Calidad de la Construcción (CQA) proporcionado en este Informe para llevar a cabo los trabajos. Este Manual deberá ser aprobado por el Propietario y estrictamente seguido por el Contratista encargado de la Obra.

10.2 Limitaciones

Las recomendaciones contenidas en este Informe han sido establecidas a partir de las observaciones de campo, resultados de investigaciones de campo y laboratorio,



análisis de ingeniería y de nuestro entendimiento de los diversos componentes del proyecto. Si durante la ejecución de la construcción de la obra, las condiciones difieren de las aquí consideradas, Vector deberá ser notificado, de modo que se lleven a cabo los cambios necesarios a nuestras recomendaciones. Adicionalmente, si las condiciones de cargas de la construcción son diferentes de las descritas en este Informe, o si las características de los materiales empleados en la construcción de la obra o del mineral que será apilado en el pad de lixiviación no son las mismas de las consideradas en este Informe, nuestras recomendaciones deberán ser revisadas y modificadas según sea necesario.

Este Informe de ingeniería ha sido preparado de acuerdo con las prácticas de ingeniería aplicables generalmente aceptadas internacionalmente en el momento que el mismo fue preparado. Vector Perú S.A.C. no proporciona otras garantías, ya sea en forma expresa o implícita, más allá de aquellas que se sustentan sobre la base de las hipótesis de un adecuado programa de ensayos e inspección que deberán ser llevados a cabo durante la construcción de la obra.



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Pad de Lixiviación 3, Reporte de Diseño - Rev A