DISEÑO DE BOTADERO DE DESMONTES PARA MINA

SUBTERRANEA

Dr. Antonio SamaniegoIng. Orlando Félix

Ing. Martin Villanueva

1ra Jornada Iberoamericana Técnico-Cientifica de Medio Ambiente Subterráneo y Sostenibilidad MASYS 2010 – 1

METODOS DE EXPLOTACION Y AMBIENTE SUBTERRANEO.30 Junio 1 y 2 de Julio 2010

Ayacucho, PERU

INTRODUCCION

EFECTOS AMBIENTALES DE LA MINERIA SUBTERRANEA

Efluentes LíquidosDesechos SólidosEmisiones Gaseosas

INTRODUCCION

EFECTOS AMBIENTALES DE LA MINERIA SUBTERRANEA

Desechos Sólidos: Depósitos de Relaves Botadero de Desmonte ←

INTRODUCCION

BOTADERO DE DESMONTES

Criterios de DiseñoEstudios Básicos de IngenieríaDiseño GeotécnicoAspectos ConstructivosMonitoreo del Deposito de Desmontes

CRITERIOS DE DISEÑODatos operacionales de la mina:Días de operación por año de la minaVolumen diario de producción de desmontesCapacidad de la desmonteraVida útil de la mina

Parámetro Sísmico:Sismo con TR de 475 años Coeficiente sísmicoParámetro Hidrológico:Avenida máxima probable (TR) 500 añosAvenida máxima de diseño (TR) 10,000 años

CRITERIOS DE DISEÑO

Método de colocación, la flexibilidad y facilidad de operación

ESTUDIOS BASICOS DE INGENIERIATOPOGRAFIA

Curvas de nivel cada 1.0 m escala 1/1000 o 1/500.Sistema UTM elipsoide referencial

GEOLOGIA y HIDROGEOLOGIAGeología:unidades geomorfológicas.unidades litológicaselementos geoestructuralesfenómenos de geodinámica externa

Hidrogeología:Presencia de agua subterránea.Zonas de infiltración.Fuentes de agua.bofedales

PELIGRO SISMICODe conformidad con la legislación peruana se requiere:- 100 años de tiempo de retorno (TR) para condiciones de operación.- 475 años de TR para condiciones de cierre. - Casos excepcionales se usa un TR de 10000 años.

HIDROLOGIA Frequency Analysis - Annual Precipitationat Huangascar, 1964-1998

Probability that precipitation will be less than value indicated (%)0.010.11 10305070909999.999.99A

nn

ua

l Pre

cip

itatio

n (

mm

)

2030405060708090200300400500600700800900

10

100

1000Frequency Analysis was based on:Three Parameter Lognormal Distributionfor wet conditions, Gumbel Distributionfor dry conditions.

P:\PROJECT\CW\1723\PREC_FREQUENCY\PRECIP_FREQ.JNB

1:100 year wetMean

1:10 year wet

1:100 year dry1:10 year dry

Figure 2.2AMEC Earth & EnvironmentCerro Lindo Project

Probable Maximum Flood Hydrograph for Pahuaypite Site

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60

Time (hours)

Dis

char

ge

(m3 /s

)

Total Drainage Area=5.4 km2

CN=77Area Adjustment Factor = 1.0

Elevation Adjustment Factor = 1.0SCS Type I Storm DistributionRainfall Depth Used in HEC-1

PMP=236 mm

Channel length = 5250 mChannel Slope = 0.22

SCS Lag Time = 0.7 hr

Based on 24 hour Probable Maximum Precipitation Estimated by Hershfield Method

Registros de precipitación maxima de 24 horas, para precipitación extrema probable de 500 años y 10,000 años.El caudal se calcula con la precipitación extrema, tiempo de concentración, forma de la cuenca y condiciones de los suelos y rocas.

INVESTIGACIONES GEOTECNICASSísmica de refracción

INVESTIGACIONES GEOTECNICAS

Calicatas y Trincheras

INVESTIGACIONES GEOTECNICAS

Perforaciones Diamantinas

INVESTIGACIONES GEOTECNICAS

Ensayos de densidad del terreno

ASTM D1556,

ASTM D5030

INVESTIGACIONES GEOTECNICASEnsayos de permeabilidad

l

L

a

Ø

N F D

ha h

ho

l

hlQ

k2

log2

604

2

xd

Q

•Análisis granulométrico•Límites de Atterberg•Clasificacion SUCS.•Contenido natural de humedad•Gravedad específica de los sólidos•Ensayo de compactación Proctor modificado•Ensayo de compactación Proctor Estandar•Ensayo de corte directo normal.•Ensayo de corte directo a gran escala•Ensayo de compresión triaxial CU•Ensayo de consolidación •Ensayo de permeabilidad

ENSAYOS DE LABORATORIO – SUELOS/DESMONTE

Analisis Petrografico

INVESTIGACIONES GEOTECNICASENSAYOS DE LABORATORIO - ROCAS

Ensayo de Tracción indirectaCompresión Uniaxial

Ensayo de Corte Directo

Compresión Triaxial

Ensayos de Carga puntual

IDENTIFICACION DE IMPACTOS AMBIENTALESImpactos Medidas de Mitigación

Modificación de entorno topográfico

Minimizar áreas por alterar, asegurar taludes estables

Emisiones de polvo Control mediante riego durante la operación y cobertura para el cierre

Emisión de ruidos Equipos en buen estado y mantenimiento regular

Impacto sobre la Flora Minimizar áreas por alterar y cobertura con revegetación para el cierre

Dispersión de la fauna Equipos en buen estado y mantenimiento regular

Calidad del Agua Control de drenaje ácido

ESTUDIO DE ESTABILIDAD QUIMICA

Potencial de generación de aguas ácidas

Guía MEM (1) Guía B.C. Canadá ( 2)PNN

kg CaCO3

equivalente /t material

PN/PApH en pasta

%S como sulfuros

PNN PN/PA

Improbable

(ImP)> +20 > 3.0 ≥5 <0.3 >0 >4

Incierto

(I)-20 < x < +20 1<x<3 < 5.0 > 0.3 < 4

Probable

(P)< 0 < 1.0 < 3.5 < 0

(1) MEM, 1995. Guía Ambiental para el Manejo de Drenaje Ácido de Minas.

(2) MEND, 1995. ARD Guidelines for mine sites in British Columbia.

Parámetro Metales Totales Metales Disueltos

NombreSímbolo

Método LD Método LD

Mercurio Hg EHG-VF82 0.00005 EHG-VF81 0.00005

Plata AgEMA-MS654Ag

0.00001 EMA-MS653Ag 0.00001

Aluminio Al EMA-MS654Al 0.0010 EMA-MS653Al 0.0010

Arsénico AsEMA-MS654As

0.00010 EMA-MS653As 0.00010

Boro B EMA-MS654B 0.010 EMA-MS653B / 0.010

Bario BaEMA-MS654Ba

0.00005 EMA-MS653Ba 0.00005

Berilio BeEMA-MS654Be

0.00050 EMA-MS653Be 0.00050

Bismuto Bi EMA-MS654Bi 0.00050 EMA-MS653Bi 0.00050

Calcio CaEMA-MS654Ca

0.050EMA-MS653Ca

0.050

Cadmio CdEMA-MS654Cd

0.00005EMA-MS653Cd

0.00005

Cobalto CoEMA-MS654Co

0.00010EMA-MS653Co

0.00010

Cromo Cr EMA-MS654Cr 0.00050 EMA-MS653Cr 0.00050

Cobre CuEMA-MS654Cu

0.00010EMA-MS653Cu

0.00010

Análisis del Potencial de Generación de Drenaje Acido.

Análisis de la calidad del Agua

DISEÑO GEOTECNICOCONDICIONES DE LA CIMENTACION

Roca intacta Macizo rocoso

ci (MPa) mi Ei (MPa) γm (MN/m3 GSI C (kPa) ° cm (MPa)Erm

(MPa)µ

38 29 84,610 0.025 30 0.297 54 7.23 6886 0.2580 29 84,610 0.025 30 0.393 59 15.22 6886 0.25

Erm - Modulo de Elasticidad del macizo rocoso, µ – Relación de Poisson, cm – Resistencia global del macizo rocoso,

DISEÑO GEOTECNICO

Material ComportamientoCohesión,

c (kPa)Angulo de

Fricción, °

Desmonte de Roca de Mina drenado 5 45

Dique de Arranque drenado 10 37

Basamento rocoso Drenado 297 54

DISEÑO GEOTECNICO

DISEÑO GEOTECNICOIMPERMEABILIZACION

DISEÑO GEOTECNICOINYECCIONES

DISEÑO GEOTECNICO

DISEÑO GEOTECNICO

DISEÑO GEOTECNICOANALISIS DE ESTABILIDAD FISICA

CondiciónFactor de Seguridad

USACE MEM

Estático 1.5 1.5Seudo-estático 1.0 1.2*Nota: * Sismo máximo con periodo de retorno de 100 años

DISEÑO GEOTECNICOANALISIS DE ESTABILIDAD FISICA

METODO DE EQUILIBRIO LIMITE

METODO DE CALCULO DE DEFORMACIONES

ASPECTOS CONSTRUCTIVOSTRATAMIENTO DE LA CIMENTACION

CONSTRUCCION DEL DIQUE DE MATERIAL DE PRESTAMO

CONSTRUCCION Y VERTIDO DE LOS ESCOMBROS

MONITOREO GEOTECNICODATOS GENERALES

INSPECCIONES VISUALES

MONITOREO ACUSTICO INSTRUMENTACION

EXTENSIMETROPIEZOMETRO

Los autores agradecen a CERRO LINDO, de la Compañía Minera MILPO, por dejarnos presentar este Proyecto, donde se concilian los intereses económicos, sociales y ambientales con la aplicación de tecnologías adecuadas en el aprovechamiento de los recursos naturales

.GRACIAS