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Carolina VergaraIngeniera Geotécnica Principal
SEMINARIO GEOTECNIA
Diseño geotécnico y operación de depósitos de lixiviación y Botadero de Ripios
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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Proceso de lixiviación de Minerales en Pila
Mina Chancado/ Aglomeración
Pila de Lixiviación
Las pilas de lixiviación son depósitos donde se lleva a cabo el tratamiento de minerales chancados, losmateriales post-lixiviación se denominan “ripios” los que son trasladados mediante correas a un botadero.
En las pilas de lixiviación y en estos botaderos es frecuente observar problemas de estabilidad, los que,en mayor o menor grado, pueden comprometer el funcionamiento de los equipos y con ello la continuidadoperacional de la mina.
Botadero de Ripios
Descripción General 3
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Pilas de lixiviación• Pilas permanentes (Dedicated pads)
• Pilas dinámicas (Reusable pads; on/off)
Descripción General 4
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Base impermeable
Transporte en correas o camiones
Pila Dinámica
Botadero de Ripios (Spent Ore)
Pilas dinámicas
5Descripción General
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Pilas dinámicas
Rot
opal
a
Apila
dor
Vista en Planta Pad de Lixiviación
6Descripción General
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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➢ Mineral chancado con tamaño máximo entre ¾” y 1”.
➢ En general, clasifican como gravas con contenidos de finos (bajo #200) variable, dependiendo de la unidad geotécnica de origen.
➢ Los materiales se encuentran a una densidad suelta a media, son materiales depositados con apilador.
➢ Interesa determinar los parámetros de resistencia al corte, permeabilidad saturada, curvas de succión, módulos de deformación, etc.
Características de los materiales
8Características de los materiales
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Características de los materialesEjemplo permeabilidad saturada en ripios
Muestras Ripio 1Muestras Ripio 2
Muestras Ripio 3
9Características de los materiales
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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Factores que afectan la estabilidad físicaExisten múltiples factores que pueden impactar en la estabilidad física de botaderos y pilas de lixiviación. Entre ellos podemos distinguir ciertos parámetros claves:
• Características geotécnicas del mineral/ripio y Degradación del material en contacto con solución en el tiempo
• Condiciones de la fundación
• Sistema liner basal
• Infiltraciones y deficiencias en sistema de drenaje
• Secuencia Constructiva
• Sismicidad
11Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad físicaCondiciones de la fundación
• Topografía del terreno❖ Pendiente y forma
• Tipo y espesor de fundación❖ Suelos gruesos o finos; rellenos antrópicos❖ Espesor de suelo/relleno
• Características roca basal❖ Profundidad❖ Tipo, resistencia, alteración, degradación
• Agua subterránea❖ Profundidad, presiones de poro en fundación
12Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad físicaSistema liner basal
• Ángulo fricción interfaz suelo/geomembrana❖ Tipo de suelo basal y dren❖ Tipo de geomembrana
(Van Zyl, 1987)
13Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad física
14Factores que afectan la estabilidad
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Fallas a través del sistema liner
Blight (2010)
Van Zyl (1987)
Factores que afectan la estabilidad física
15Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad físicaInfiltraciones
• Solución
• Precipitaciones intensas
• Ciclos hielo-deshielo
(Hawley & Cunning, 2017)
16Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad física
Deficiencias en sistema de drenaje
• Colmatación sistema drenaje
• Capa remanente ripios
(Van Zyl et al, 1988)
(Ulrich et al, 2003)
17Factores que afectan la estabilidad
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Factores que afectan la estabilidad físicaSecuencia
ConstructivaApilador
Cordillera
CementaciónSuperficial
18Factores que afectan la estabilidad
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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Observaciones Observaciones
Solución acumulada en la superficie de las pilas, que podrían estar asociados a materiales con alto contenido de finos.
Deslizamientos en los taludes de las pilas de lixiviación, por efecto de riego excesivo o mal drenaje del depósito.
Observaciones en terreno Pilas de Lixiviación
20Observaciones en terreno
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Día Anterior Deslizamiento Día del Deslizamiento
Observaciones en terreno Pilas de Lixiviación
21Observaciones en terreno
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Observaciones
Control operacional % de Finos (material bajo #200) aumenta después de la lixiviación.
Observaciones en terreno Pilas de Lixiviación
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
% q
ué
pa
sa
Diámetro [mm]
Granulometría Alimentación Año 2012
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
% q
ué
pa
sa
Diámetro [mm]
Granulometría Ripios Año 2012 Granulometrías Alimentación Granulometrías Ripios
22Observaciones en terreno
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Observaciones
El material descargado en el botadero, se observa con altos contenidos de humedad. Causas posibles: Mal drenaje en los Padde lixiviación o Ripios con exceso de material fino.
Observaciones en terreno Botadero de Ripios
23Observaciones en terreno
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Observaciones
Se observa solución en la superficie de los botaderos.
Observaciones en terreno Botadero de Ripios
24Observaciones en terreno
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Observaciones
Se observan Grietas y asentamientos cerca del borde del frente de avance de los depósitos.
Observaciones en terreno Botadero de Ripios
25Observaciones en terreno
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Observaciones
Geomembrana rasgada en la base del depósito.
Observaciones en terreno Botadero de Ripios
26Observaciones en terreno
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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Parámetros de control geotécnicoEl monitoreo de parámetros de control geotécnico permite identificar variaciones que podrían inducir eventuales asentamientos o fallas en los depósitos.
¿Qué parámetros podemos medir en terreno?¿Qué parámetros son importantes medir?
28Parámetros de control geotécnico
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Parámetros de control geotécnico
Pilas de Lixiviación
Identificar unidades
geotécnicas de origen
Granulometría (incluir material
#200) e IPPermeabilidad material dren
Balance de soluciones
Registro de solución en superficie
29Parámetros de control geotécnico
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Parámetros de control geotécnico
Botadero de Ripios
Granulometría (incluir material
#200) e IP
Revisar taludes frente de avance
Humedad Ripios Altura Cordilleras
versus Agrietamientos
Exploración geofísica y geotécnica profunda periódica
30Parámetros de control geotécnico
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Tabla de Contenidos❑ Descripción General❑ Características de los materiales❑ Factores que afectan la estabilidad❑ Observaciones en terreno❑ Parámetros de control❑ Recomendación Diseño
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Recomendación Revisión Diseño geotécnico
Resulta importante indicar que NO existe un diseño de un Botadero de Ripios capaz de admitir todos los tipos de materiales que arriban al depósito.
Resulta necesario respaldar el diseño con un control operacional permanente, de tal forma de definir un Plan de Acción junto con el Diseño del Botadero, frente al arribo de Ripios de “mala calidad geotécnica” (exceso de material Fino con alta plasticidad, o materiales con exceso de humedad >15%).
32Recomendación Revisión Diseño Geotécnico