deposito de relaves en mineria

8/18/2019 Deposito de Relaves en mineria

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DEPOSITO DE RELAVES 2014

5-7-2014

Depósito de relaves | Junior J. Santa María Solórzano

UNMSM DEPOSITO DE RELAVES


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2. DEPOSITOS DE RELAVE

Los depósitos de relave almacenan desechos provenientes del proceso de producción delmineral al interior de sus vasos con el fin de favorecer la decantación de partículas sólidas y

la posterior recuperación de aguas de proceso. Su construcción se realiza clasificando ydepositando separadamente las partículas gruesas (arenas) y finas (bajo malla #200 ASTM)las cuales son transportadas previamente de forma hidráulica. Las arenas se disponen perimetralmente formando el muro de contención de la presa, mientras que las partículasfinas son situadas al interior de la estructura, donde lentamente decantan. El agua liberada,se extrae posteriormente mediante torres de captación y/o bombeo y es reconducida hacia la planta de procesamiento.

En este tipo de depósitos no se requiere impermeabilización y por lo tanto no se cuenta conningún tipo de núcleo.

Estos depósitos generalmenteconstruidos en cerradas de valle,alcanzan más de 100m de altura y pueden ser construidos en sutotalidad en el mismo residuodepositado o contar con un muroresistente de empréstito (embalsede relaves). Su construcción suelerealizarse mediante el sistema de

relleno hidráulico. Luego de ser procesado, el material estransportado mediante tuberías o canaletas hacia el depósito, con una concentración desólidos inferior al 50% en peso.

El agua liberada en el vaso, se extrae posteriormente mediante torres de captación y bombeo y es reconducida hacia la planta de procesamiento, en conjunto en las aguascaptadas por drenes dispuestos bajo el muro de arenas.

Se encuentran siempre en etapa de crecimiento durante la vida útil de la obra, con una

variación permanente de presiones intersticiales y un crecimiento que muchas veces, no permite un adecuado inicio del proceso de consolidación. Un ritmo de crecimientoexcesivo, provoca un aumento en la presión de poros, no dando tiempo al material paraconsolidar y disipar el exceso de presión de agua generado al aumentar la carga vertical,esta situación puede desestabilizar los taludes de la presa. Por otro lado la gran variedad deminerales extraídos alrededor del mundo, implica una gran diversidad en las propiedades

Presa de Relave, Consorcio Minero Horizonte


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geotécnicas de los relaves. Esta situación, obliga a realizar para cada caso en particular,suficientes ensayos de caracterización y determinación de parámetros.

2.1 COMPONENTES

1.- Coronamiento2.- Borde libre3.-Nivel de agua del proyecto4.-Talud de aguas arriba5.-Nivel del terreno aguas arriba6.-Corona7.-Cuerpo de apoyo aguas arriba8.-Nucleo impermeable

9.-Cuerpo de apoyo aguas abajo10.-Talud de lado de aguas abajo11.-Uña12.-Nivel del terreno original13.-Altura del dique14.-Ancho de la base15.-dique de arranque


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3. TIPOS DE PRESA DE RELAVE

Considerando específicamente las presas de relave como estructuras de retención derellenos mineros, éstas pueden ser divididas básicamente en dos grupos: presas o diques de

tipo convencional y rellenos hidráulicos construidos por etapas .

LAS PRESAS DE TIPO CONVENCIONAL

Son construidas de acuerdo a los métodos y tecnología usualmente utilizada en geotecnia para las presas de enrocamiento, tales estructuras constituyen un alternativa en situacionesdonde volúmenes apreciables de agua o efluentes no recirculan y son almacenados juntocon el relleno sólido, o cuando las características del relave no permiten un adecuadodiseño de presa de relleno hidráulico.

LOS RELLENOS CONSTRUIDOS POR ETAPAS

Constituyen el tipo de estructura más utilizado en el país para la retención de residuos demineralización, éstos se clasifican en tres grupos de acuerdo al método constructivo: rellenoconstruido aguas abajo, relleno aguas arriba y rellenos en línea central. Estasdenominaciones se refieren a la dirección en que la cresta del relleno se mueve en relaciónal dique de contención inicial a medida que la estructura aumenta de altura.

Para una misma altura de relleno la presa que emplea el mayor volumen de material es laconstruida por el método aguas abajo, mientras que la construida aguas arriba presenta ladesventaja de apoyarse sobre una fundación constituida por materiales casi siempre noconsolidados, por ello la mayor parte de presas construidas por este método no son muy

estables. En efecto, progresivamente los materiales de construcción vienen a reposar sobrelos productos ya almacenados, si estos últimos están constituidos por materialescompresibles y poco resistentes la obra no es estable y es causa de deformacionesimportantes y por lo tanto hay un gran riesgo de deslizamiento.


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3.1 EL MÉTODO AGUAS ARRIBASSe construye una represa inicial en la zona aguas abajo. Es importante que esta represainicial sea lo suficientemente permeable al paso del agua de filtración y que la porciónaguas debajo de la represa sea diseñado para resistir los poros de agua y aire retenido.

Los relaves son descargados en la parte superior de la represa inicial usando mangueras ociclones para desarrollar un dique compuesto de fracción gruesa. La línea central de la parte

superior de la represa es cambiada hacia el área de la laguna conforme la altura de larepresa aumenta. El extremo aguas debajo de cada etapa subsiguiente, es apoyado sobre la parte superior del dique de gruesos con la porción aguas arriba de dique ubicada sobre losrelaves finos. Estos relaves tienen un esfuerzo de corte bajo. Conforme la altura de larepresa aumenta, la superficie potencial de falla se desplaza una distancia cada vez mayorde la cara aguas abajo y a través de los finos. Como resultado, la superficie exteriorcontribuye menos a la estabilidad conforme la altura aumenta.

Cuando el método de construcción aguas arriba es usado, la represa y las lamas retenidasestán en condiciones de estabilidad lo suficientemente pobres que la estructura puede fallar

por licuefacción si es expuesta a un choque sísmico. Las vibraciones pueden ser producidas por terremotos, explosiones, camiones pesados, etc.

PRESA AGUAS ARRIBA


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Para minimizar la filtración a través de la represa que es construida con relaves,normalmente es recomendable que la cara aguas arriba sea sellada. Un procedimiento

consiste frecuentemente en colocar una capa de suelo impermeable. Otra forma deminimizar la filtración consiste en manguerear al menos parte de los finos desde la crestade la represa sobre la cara del talud aguas arriba.

PRESA AGUAS ABAJO

SECUENCIA DE ELEVACION, PRESA AGUAS ABAJO


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3.3 EL MÉTODO DE LA LÍNEA CENTRALCon este método, la cresta es mantenida en la misma posición horizontal, conforme laaltura de la represa aumenta. La represa es elevada extendiendo y compactando el relavegrueso adicional en la parte superior, sobre las caras aguas arriba y aguas abajo. Lagraduación gruesa del relave es necesaria para proporcionar un rápido drenaje y podersoportar el equipo de construcción. Excepto para represas pequeñas, los relaves ubicadossobre el talud aguas abajo deben ser siempre compactados. Uno de los más importantescriterios sobre estabilidad de la represas de tierra es desarrollar la máxima estabilidad en elextremo y áreas del talud aguas abajo.

PRESA LINEA CENTRAL

SECUENCIA DE ELEVACIÓN, PRESA LINEA CENTRAL


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4. DISEÑO DE UNA PRESA DE RELAVESEl concepto general del diseño para el depósito de relaves es construir una presa dearranque, antes del comienzo de las operaciones, usando materiales de construccionesdisponibles localmente y elevar la presa de arranque empleando relaves ciclonadosunderflow durante las operaciones de depósito de relaves.

1. GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO1.1.1. -Relieve topográfico1.1.2. -Geología Local1.1.3. -Geología Estructural1.1.4. -Geomorfología de la zona de estudio

2. HIDROLOGIA3. ASPECTOS SISMICOS DEL AREA

3.1.1. -Zonifiación Sísmica3.1.2. -Intensidad

4.

INVESTIGACIONES GEOTECNICAS4.1.1. -Sondajes4.1.2. -Calicatas4.1.3. -Registros de Investigación de los Suelos4.1.4. -Investigaciones y Ensayo de Laboratorio4.1.5. -Clasificación de Suelos4.1.6. -Perfil del Suelo4.1.7. -Ensayos de Permeabilidad, Corte Directo, Consolidación

5. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE LA CIMENTACION, MATERIALES DERELAVE Y MATERIALES DE PRESTAMO

6. ANALISIS DE CIMENTACION7. ANALISIS DE ESTABILIDAD FISICA Y DISEÑO DE TALUDES8. CARACTERIZACION DEL MATERIAL DE RELAVE9. CRITERIOS PARA EL DISEÑO DEL DEPOSITO DE RELAVES

9.1.1. -Consideraciones para el diseño del depósito de relaves9.1.2. -Capacidad de almacenamiento del deposito9.1.3. -Volumen de almacenamiento en la presa de relaves9.1.4. -Sistema de protección del vaso de la presa9.1.5. -Dique de arranque9.1.6. -Sistema de Drenaje9.1.7. -Método de Disposición

10. OBRAS PARA LA CONSTRUCCION DEL DEPOSITO DE RELAVES10.1.1. -Construcción del vaso de la presa de relaves

10.1.2. -Construcción del dique de la presa10.1.3. -Recubrimiento del suelo de cimentación del deposito10.1.4. -Instalación del sistema de drenaje y subdrenaje10.1.5. -Sistema de transporte y descarga de los relaves10.1.6. -Pozas para captar aguas residuales10.1.7. -Sistemas de recirculación


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5. ESTABILIDAD DE TALUDES EN PRESAS DE RELAVELos depósitos de relave han ido creciendo en tamaño en las últimas décadas debido aexplotaciones mineras de mayores dimensiones y mayor tasa de operación, a la necesidadde concentrar la disposición en pocos lugares de manera de reducir el área afectada y elimpacto ambiental, entre otros factores.

Esto ha llevado paulatinamente al diseño de depósitos de gran altura y capacidad, dondealturas de muros sobre 150 m son hoy comunes. Teniendo en cuenta que la estabilidad deestas obras es uno de los elementos claves de diseño, pues no pueden presentar fallasdebido al altísimo impacto ambiental y a la seguridad de la población.

En nuestro país, los análisis de estabilidad de taludes consideran un valor mínimo de Factorde Seguridad, FS de 1.5 en la condición estática, sin sismo. Para la condición seudo-estáticase considera un coeficiente sísmico equivalente a 2/3 – ½ de la aceleración sísmica dediseño. El período de exposición sísmica es de 500 años.

Los análisis de estabilidad asumen superficies de falla tipo circular, planar o un fallamientotipo bloques. Se utiliza el método de equilibrio límite riguroso de Spencer, 1996. Para larealización de los análisis de estabilidad se utiliza el programa de cómputo Slope.

Los análisis de estabilidad consideran el comportamiento drenado mediante el uso de los parámetros de resistencia efectivos de materiales granulares, típicos de los materialesgruesos que conforman el dique de relaves gruesos y el material de desmonte de mina queconforma el dique de pie. El comportamiento de resistencia no drenada se aplica a losrelaves finos acumulados en el vaso, considerando un ángulo de fricción nula.

Para el modelamiento de la cimentación conformado por el afloramiento rocoso seconsideran los parámetros de resistencia drenados. Asimismo, se considera de maneraconservadora la influencia de humedecimientos y filtraciones en la estabilidad, a través dela distribución de las presiones de poro, en el cuerpo y la cimentación de los taludes.

La estabilidad física implica la estabilidad de taludes, con lo que se protege de derrumbes odeslizamientos tanto a las áreas cercanas como aquellas más alejadas ubicadas aguas abajo.


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PROCEDIMIENTO GENERALIZADO PARA EL ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN PRESASRELAVES (VICK, 1983)

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE ANÁLISIS DE ESTABILIDAD PARA PRESAS DE RELAVE(VICK, 1983)

La estabilidad física considera las características geotécnicas del sitio y otros factores comolas precipitaciones y la acción sísmica.


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6. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE PRESAS DE TALUDESLuego de haber definido la ubicación del sitio de la presa y seleccionado el tipo de presa, se procede al diseño de la estructura. El diseño se iniciará con la selección de materiales y sudistribución o zonificación dentro de la sección de la presa, asi como el análisis de lascondiciones de inicio, que pueden afectar el comportamiento de la estructura.

El proyecto de una presa de relaves considera los siguientes análisis:

6.1 ESTABILIDAD CONTRA EL DESBORDAMIENTOEl deficiente control del flujo de agua superficial puede originar el desbordamiento de lacorona y consecuentemente el colapso de la presa de relaves. La altura de la presa debeconsiderar un borde libre mínimo para contener la descarga de flujo de relaves, así como elagua de precipitación pluvial que cae en el depósito y el agua de escorrentía que ingresa aldepósito de la cuenca de drenaje tributaria.

6.2

ESTABILIDAD CONTRA EL FLUJO INCONTROLADOTeniendo en cuenta que el nivel freático afecta en gran magnitud la estabilidad total de la presa, bajo condiciones de carga estática y sísmica, es de gran importancia mantener elnivel freático tan bajo como sea posible en las cercanías de la cara de la presa. La regla principal que guía el diseño de presas relacionado con el control del nivel freático, es que ladisposición de los materiales en la sección de la presa debe permitir el incremento de la permeabilidad en la dirección del flujo, de manera que el nivel freático mantenga una posición gradualmente más baja.

6.3 ESTABILIDAD CONTRA LA EROSION INTERNA O TUBIFICACION

Otro de los aspectos que debemos conocer para el diseño de depósitos de relaves, es elfenómeno de tubificación, al cual puede definirse como el movimiento del agua que fluye por el suelo venciendo las fuerzas viscosas que se oponen en su recorrido. En otras palabras, el fenómeno se presenta cuando las filtraciones a través de un suelo se presentancon velocidades mayores a un cierto límite, al cual se le denomina “Velocidad Crítica”

La susceptibilidad de un suelo frente a la tubificación es función de la plasticidad, sinembargo, la tubificación incipiente ocurre cuando la presión del agua de filtración, encualquier punto de la cimentación de la presa, es mayor que el peso del suelo saturado enese punto. Bajo tales condiciones, el suelo llega a estar sobresaturado rápidamente e

incapaz de soportar cualquier carga; la tubificación es inminente.Una forma muy rápida de conocer la resistencia frente al fenómeno de tubificación es saberel índice de plasticidad del material, según esto se puede predecir la susceptibilidad.


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-Gran Resistencia a la tubificación:

- Arcilla muy plástica, bien compactada con índice de plasticidad mayor a 15.

-Arcilla muy plática, con compactación deficiente, pero con índice de plasticidad mayor a15.

-Resistencia Media a la Tubificación:

-Arena bien graduada, o mezclas de arena y grava, con contenido de arcilla de plasticidadmedia, bien compacta, con índice de plasticidad mayor de 6%.

-Arena bien graduada, o mezcla de arena y grava, con contenido de arcilla de plasticidadmedia e índice platico mayores del 6%, deficientemente compactada.

-Mezclas no plásticas, bien graduadas y bien compactadas de grava, arena y limo, coníndice de plasticidad menor de 6%.

-Baja Resistencia a la Tubificación:

-Mezcla no plástica, bien graduada, deficientemente compactada, de grava, arena y limo,con índice de plasticidad menor de 6%.

Conocida la susceptibilidad del material de la cimentación o del cuerpo del depósito frentea la tubificación, de acuerdo al grado de resistencia, se debe calcular su factor de seguridad para la base del dique.

6.4 ESTABILIDAD CONTRA LA LICUEFACCIÓN.De acuerdo al informe técnico sobre la evaluación de la resistencia a la licuefacción desuelos del Centro Nacional de Investigación de Ingeniería en Terremotos (NCEER) de laUniversidad de New York, Estados Unidos, elaborado por Youd y otros (2001), lalicuefacción se define como la transformación del material granular desde un estado sólidoa uno licuado, como consecuencia del aumento en la presión de poros y una reducción de latensión efectiva. El aumento de la presión de poros es inducido por la tendencia acompactar del material granular cuando este, está sujeto a deformaciones de corte cíclico.

Este fenómeno, se puede presentar en suelos de tipo granular fino, con baja densidadrelativa y en estado saturado, anulando la capacidad de resistencia a esfuerzos de corte,como consecuencia del aumento de la presión intersticial originado por las vibraciones detipo dinámico (sismos, voladuras, pilotajes, etc). La anulación de las tensiones tangenciales, provoca a su vez, que el terreno se comporte como un pseudo-líquido.

Entre las causas que afectan la intensidad del fenómeno de licuación se encuentran:


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Magnitud del movimiento sísmico: dependerá a su vez de la energía que efectivamenteafecta al emplazamiento del depósito (distancia hipocentral del sismo y condiciones localesdel suelo).

Duración del movimiento sísmico: para sismo intensos predominar la condición no drenada

y se producirá el aumento de la presión intersticial.Granulometría del suelo: los suelos más susceptibles a sufrir licuación son aquellos que poseen granulometría uniforme (arenas finas uniformes, Cu ≥ 2).

Densidad relativa: una arena suelta es más susceptible a licuar durante la acción de unacarga dinámica, que la misma arena en estado más compacto.

Profundidad del nivel freático: la ubicación del nivel freático en un depósito arenoso, regirála condición de saturación y el esfuerzo efectivo.

A nivel del terreno, la alta presión de poros producida por la licuefacción, puede causar queesta fluya rápidamente hacia la superficie, durante y después de un sismo. Si este flujo es losuficientemente rápido se produce también el arrastre de partículas de arena a través degrietas hacia la superficie, donde son depositadas en forma de volcanes de arena(Johansson, 2000)(Seed ana Idriss 1982) consideran que un suelo puede licuar si:


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-El porcentaje en peso de partículas


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7. TIPOS DE FALLAS EN UNA PRESA DE RELAVEDurante la construcción del muro resistente del inicio de la etapa de llenado del depósito,las condiciones del terraplén y del cimento varían considerablemente, las laderas afectadasse saturan de tal manera, que durante la ocurrencia de un sismo, se generan vibraciones yfuerzas que actúan de distinta forma a como lo hacían en condiciones naturales.

Los tipos de falla que pueden presentarse en una presa afectada por un movimiento sísmicoson:

a) Deslizamientos: causados por esfuerzos de corte en el terraplén o en sucimentación. Las vibraciones generadas originan fuerzas verticales y horizontales, con locual los esfuerzos de corte, tanto en la fundación como en el terraplén, se incrementan produciendo deslizamientos y fallas, tal como se observa en la siguiente figura.

b) Tubificación (erosión interna): los movimientos diferenciales ocasionados porasentamientos y/o desplazamientos del terraplén, originan grietas a través de las cuales ydebido a la fuerza de arrastre del gradiente hidráulico, se genera un conducto, que facilita laerosión interna del material que migra hacia el exterior hasta producir el colapso de la presa.

a) DESLIZAMIENTOS

b) TUBIFICACION


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c) Pérdida de borde libre debido a asentamientos:los asentamientos del terrapléno de la fundación, hacen que el coronamiento de la presa descienda, produciendo que elresguardo se reduzca y facilitando el sobrepaso del agua, con la consiguiente erosión ycolapso posterior del terraplén. Esta pérdida de resguardo puede ser también ocasionado, por movimientos relativos entre el vaso y la presa, debido al desplazamiento de fallasgeológicas.

d) Rotura de la presa: un movimiento sísmico puede provocar desplazamientostanto en sentido vertical, como en sentido horizontal de alguna falla existente, lo cual a suvez puede provocar la rotura del terraplén de la presa ocasionando su colapso. Estosmovimientos se pueden observar en elevación y en planta como en la siguiente figura.

e) Deslizamientos en el vaso del almacenamiento: las laderas circundantes al vasode almacenamiento se saturan, disminuyendo su estabilidad al producirse un sismo. Estassuperficies pueden ceder y caer al interior del embalse provocando el ascenso del nivel deagua y oleajes que pueden sobrepasar el muro resistente de la estructura.

c) PÉRDIDAD DE BORDE LIBRE DEBIDO A ASENTAMIENTOS

d) ROTURA DE PRESA


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8. ACCIDENTES Y FALLAS EN PRESAS DE RELAVES

En nuestro país la influencia que tienen los terremotos en determinadas regiones, pueden

originar fallas por efecto de la onda sísmica o el desarrollo del fenómeno licuefacción, quehan originado en el pasado graves daños.

La manera en que una presa de relave puede fallar se relaciona con sus funciones básicas:fallas hidráulicas, debidas a la erosión de la superficie de la estructura; filtracionesexcesivas o incapacidad para resistir las filtraciones a través de la presa o su cimentación; yfallas estructurales, como derrumbes o colapso estructural de la presa o su cimentación.Cada falla puede incluir uno o más de estos componentes y puede tener lugarindependientemente, aunque algunas veces son interdependientes. Un análisis de losaccidentes y fallas más comunes en presas de relave y sus comentarios acerca de las

características de la falla, sus probables causas y medidas de prevención.

e) DESLIZAMIENTOS EN EL VASO DEL ALMACENAMIENTO


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TIPO DE FALLA CARACTERISTICASDE LA FALLA CAUSAS PROBABLES MEDIDAS PREVENTIVASDIAGRAMAS

1.- INESTABILIDADDEL APOYO

(FALLASESTRUCTURALES)

-FALLA DEL TALUDAGUAS ABAJO PORDESLIZAMIENTOS

-PRESENCIA DEESTRATOS

BLANCDOS ODEBILES EN LACIMENTACION

-PRACTICAR UNA BUENAEXPLORACION DE CAMPO EINSPECCION DURANTE LA

CONSTRUCCIÓN

-SOCAVACIÓN DELTALUD AGUAS

ABAJO PORTUBIFICACION

-PRESENCIA DECANALES OCHIMENEAS

ANTIGUAS EN EL PIEAGUAS ABAJO

-PRESENCIA DEROCAS CALIZAS Y/O

PROBLEMASKARSTICOS

-INVESTIGACION DE CAMPOINSUFICIENTE

-DESCONOCIMIENTO DELPRECEDENTE

-PROYECTO INADECUADO

2.- DESBORDESPOR FLUJO DE

AGUA OFILTRACIONES

DESCONTOLADAS(FILTRACIONES

EXCESIVAS)

-SOCAVACION DELTALUD AGUAS

ABAJO PORTUBIFICACION

-EROSIONREGRESIVA

-PROBLEMASHIDRAULICOS

-DRENAJEINSUFICIENTE O

INEXISTENTE

- FENOMENO PELIGROSO DEPREVENIR

-MACIZO DRENANTE O COLHON-FILTRO EN EL PIE DEL TALUD

3.- DIQUES YMUROS DEARRANQUE

INADECUADOS (FALLAS

HIDRAULICAS)

-EROSIONREGRESIVA

- CONSTRUCCION DEPRESA DE ARENA

SOBRE UN DIQUE DEARRANQUE

INPERMEABLE

-DEBE CONSTRUIRSE UN DIQUE DEARRANQUE CON MATERIALES

PERMEABLES CONGRANULOMETRIA CONVENIENTE


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-MOVIEMIENTO DEFINOS A TRAVES DE

UN DIQUE DEESTERILES GRUESOS

-ACUMULACION DEFINOS TRAS EL

PARAMETRO AGUASARRIBA DE LA PRESA

- CONTROL DEL FLUJO DE AGUA-COLOCACION DE UN FILTRO

AGUAS ARRIBA

-INESTABILIDAD DETALUD INICIAL

-INCLINACION DELOS TALUDES DE LAPRESA MUYEMPINADOS-PENDIENTEEXCESIVA

-UTILIZAR LAS INCLINACIONESLIMITE

-INICIAR CON PENDIENTE FUERTE EIR DISMINUYENDO CONFORMECRECE EN ALTURA LA PRESA

4.- DESORDENESPOR MAL

FUNCIONAMIENTODEL SISTEMA DE

DEPOSICION

-FLUJO RAPIDO DEAGUA PRODUCE

SIFONAMIENTO ENLA ARENA DEL

DIQUE

ELEVACION RAPIDADEL NIVEL DE AGUA

EN EL EMBALSE-OTROS

-EVITAR QUE LA NAPA SOBREPASEEL NIVEL DE FINOS

-COLOCACION DE UN SISTEMA DEDECANTACIÓN DE SEDIMENTOS

-DESLIZAMIENTOSDEL TALUD AGUAS

ABAJO

-FALTA DE UNABUENA VIGILANCIA

DELFUNCIONAMIENTODE LOS CICLONES

-CONTROL ESTRICTO DE LADEPOSICION Y DE LOS CICLONESDEL MATERIAL DE RELAVE EN EL

EMBALSE


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-DESLIZAMIENTOSCATASTROFICOS(SOPLARSE LAS

RELAVERAS)

-PRESENCIA DEMATERIALES

FLUIDOS BLANDOSENTRE UN

MATERIAL SECODEPOSITADO

POSTERIORMENTE

-ES CONVENIENTE ELIMINAR LASBOLSONADAS DE MATERIAL

FLUIDO U NO COLOCAR MATERIALSECO SOBRE ELLAS

5.- VIBRACIONES YOTROS

-LICUACION DEARENAS SATURADAS

QUE ORIGINANFALLAS TOTAL DE

LA PRESA

.EFECTOS SISMICOS

POR TERREMOTOSSEVEROS-PERDIDAD DE

ESFUERZOCORTANTE EN LOSMATERIALES QUECONFORMAN EL

DIQUE

-ANALISIS DINAMICO DE LA PRESA-EVALUACION DEL POTENCIAL DE

LICUEFACCION PROBABLE-FILTROS CHIMENEA

-COMPACTACION ADECUADA DELTERRAPLEN

-FORMACION DELIQUIDO VISCOSO

QUE FLUYE-DESLIZAMIENTO

POR FLUJO

-VIBRACIONESARTIFICIALES

PRODUCIDAS POREXPLOSIONES EN LA

MINA-VIBRACION DE

VEHICULOS PESADOSU OTROS

-COMPACTACION ADECUADA DELTERRAPLEN

-REGULAR LAS CARGAS DEEXPLOSIVOS EN FUNCION DE LAS

DISTANCIAS A LA PRESA

-DRENAJE INTERIOR ADECUADO

6.- LLUVIA YANIMALES

-EROSIONIMPORTANTE EN

LOS TALUDES AGUASABAJO

-INFILTRACION DEAGUA DE LLUVIA-MADRIGUERAS OCUEVAS HECHASPOR ANIMALES

-UTILIZACION DE MATERIALES

MUY PERMEABLES-BUEN SISTEMA DE DRENJESUPERFICIAL

-MALLAS DE ALAMBRE YESCOLLERAS PARA EVITAR

INGRESO DE ANIMALES


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9. NIVEL DE SEGURIDAD DE PRESAS DE RELAVE Se deberán evaluar periódicamente los riesgos derivados de una posible falla de la presa de relave o de una mala operación. el análisis deberá tener en cuenta laimportancia relativa de distintos factores: el número de personas de riesgo, probabilidad de ser afectados, factores económicos, sociales y ambientales.

Toda presa en que su eventual colapso o falla operativa pueda resultar en la pérdidade vidas humanas, deberá indispensablemente contar con un Plan de AcciónDurante Emergencias (PADE).

Se deberá realizar el mantenimiento de múltiples actividades, tales como tareas decontrol del comportamiento estructural de las obras, la revisión periódica yactualización de los criterios de diseño y operativos, inspecciones y registros deinstrumentación, detección de anomalías y su evaluación, acciones correctivas,ensayos de equipos hidromecánicos, preparación y actualización de planes deacción de emergencias y demás tareas relacionadas. Todas las tareas deben estar

adecuadamente planificadas e integradas en el SGSP (Sistema de Gestión deSeguridad de Presas). Se revisarán el estado de las instalaciones y de su comportamiento. El personal debe mantenerse actualizado con relación a nuevos procedimientos y

herramientas tecnológicas. A la vez los jefes deberán participar de los esfuerzos yavances de la industria y la ingeniería de presas, para una actualización y mejora permanente acorde a la importancia y complejidad de sus instalaciones.

Se deberá tener un registro actualizado de la documentación del proyecto de la presay obras auxiliares, de la construcción, operación y de las actividades de gestión de laseguridad:

Permisos y licencias. Contratos de concesión Registros y memorias del proyecto Criterios de diseño y cálculo hidráulico y estructura empleados Registro de estudios hidrometeorológicos Registro de Investigación Geotécnica Registro de normas y reglamentos para el diseño, cálculo y especificación técnica. Planos conforme a obra Informes finales de construcción Registros fotográficos Lecturas de instrumentación Informes de inspecciones y ensayos Revisiones de Seguridad Estudios de investigación y especiales Incidentes y accidentes. Acciones a respuesta Registro de capacitación personal Registro de ensayos de órganos de control de compacidad Control de balance hídrico


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Planes de Acción durante emergencia. Prácticas y actualizaciones Toda otra información relevante para la seguridad Ciertos documentos, por su naturaleza, deberán estar bajo control, siendo revisados

y actualizados periódicamente. Entre los documentos bajo control se encuentran elManual de Operación, Mantenimiento y Vigilancia y el Plan de Acción DuranteEmergencias.

Se debe tener los límites operacionales claros e información confiable que permitaasegurar el cumplimiento de dichos límites, en salvaguarda de la integridad de lasestructuras y en prevención de eventuales accidentes. Estas restricciones debentenerse en cuenta en el desarrollo de los procedimientos operativos y deberíanincluir como mínimo:

Caudales máximos de descarga de los equipos de control Nivel máximo de operación de la presa de relave Límite máximo permisible de presión de poros

Límite máximo de desplazamiento en función de la profundidad de la presa Restricciones ambientales Restricciones Hidrogeológicas Valor máximo de densidad para la comparación del grado de compactación Los encargados de las presas requieren de datos y sistemas para el respaldo de sus

decisiones. Entre la información y datos requerido se mencionan: Niveles Piezométricos y su variación en el tiempo Presiones de Poros y su variación en el tiempo Valores de desplazamiento horizontales en función de su profundidad Sistemas de información climática

Sistema de información de caudales provenientes de escorrentía, relave minero,zanjas de drenaje, Etc. Balance Hídrico y su estadística de crecida

Curvas de descarga de los órganos de evacuación de caudales Herramientas para simular la operación de los embalses Se deberá contar con previsiones y/o adecuada preparación del personal, frente a posibles desvíos de la condición normal, tales como las siguientes:

Salida de servicio de equipos de control de caudal por mantenimiento u otraactividad programada.

Inoperatividad de los equipos de control de caudales por falta de energía, etc. Falla de una presa aguas arriba o de otra estructura de retención de agua. Descensos de flujo de escombros que pudiera afectar la estabilidad de la presa. Sumideros, asentamientos y/o filtraciones repentinas o aumento de caudales de

drenaje no previstos. Fallas en los sistemas de control. Imposibilidad de acceso al sitio de la presa. En presas de hormigón y estructuras auxiliares, las necesidades de mantenimiento pueden incluir ítems como los siguientes:


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10. CONCLUSIONES Debe hacerse estudios geotécnicos del área en la que se construirá la presa y

desbrozar la misma, debido a que los elementos orgánicos disminuirán elrozamiento comprometiendo la estabilidad de la estructura.

El método constructivo menos riesgoso es el denominado método aguas abajo y losdiques subsecuentes deberán prácticamente ser compactados y comportarse comouna presa de tierra homogénea.

Considerando que en nuestro país se mal utiliza el método aguas arriba y que esnecesario que se cuente con un sistema de comprobación de diseño de dique dearranque.

En general debería construirse el muro de arranque y luego una presa aguas abajo yel diseñador deberá justificar no solo las consideraciones de diseño sino además losvalores de los diferentes parámetros, principalmente el del ángulo de friccióninterna, indicando los coeficientes de seguridad al volteo, deslizamiento, presión y

círculos de falla críticos. En presas de relaves de altura inferior a 40 m, es suficiente diseñar con métodos deequilibrio límite, utilizando los algoritmos de Bishop Simplificado, Spencer oMorgenstern-Price.

La determinación del coeficiente sísmico debe ajustarse a las característicassísmicas del área.

En presas de relaves de altura superior a 40 m e inferior a 75 m, diseñar preliminarmente con métodos de equilibrio límite y verificar deformaciones conmétodo de Makdisi & Seed o Newmark. En el caso de las presas de relaves, el nivelde densificación de las arenas cicloneadas y el control del nivel freático exigido será

aquel que disminuya al mínimo o elimine el riesgo de licuación. Para presas de relave de altura superior a 75m, diseñar preliminarmente conmétodos de equilibrio límite y verificar con análisis dinámico formal, con códigosde diferencias finitas o elementos finitos. Se debe modelar considerando las etapasde crecimiento, llenado, vaciado rápido, condiciones climáticas extremas, sistemasde operación y abandono, etc.

Los FS mínimo s recomendados son : FSestático≥ 1.5; FSsísmico≥ 1.1 ; FS postsismo≈ 1.0 En el caso de presas con muros de arena de relave, diseñar con altos estándar de

calidad y altos factores de seguridad (FS>5). Cualquiera que sea el método que se emplee, los parámetros geotécnicos utilizados

en el diseño deben estar respaldados por ensayos de laboratorio, ensayos de terreno,análisis comparativo con materiales de similares características reportados en laliteratura técnica y el “juicio experto” del especialista geotécnico.

EL embalse tiene que almacenar la precipitación máxima probable (PMP) en todomomento sin sobrepasar el embalse. Además, la elevación de cresta del embalsedebe mantenerse al menos 3 metros por encima del nivel del relave embalsadoinmediatamente aguas arriba de la cresta.


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11. BIBLIOGRAFIA

[1] Diseño y construcción de presas de relave/ Introducción al diseño de presas derelave / Dr. Ing. Jorge E. Alva Hurtado

[2] Estabilidad de Taludes en presas de relaves, Compañía de minas Buenaventura

[3] Diseño de presas de relaves, Universidad Nacional de Ingeniería/ Lima-Peru/2005

[4] Accidentes y Fallas en presas de relave, Universidad Nacional de Ingeniería

[5] Estudio para el Diseño de Depósitos de Relave, Compañía Minera Los Chunchos.Arnaldo Carrillo, Gil ; Rojas Linares, Edito Luis / Lima-Perú

[6]Guía ambiental para el manejo de relaves mineros/MINEM/Lima-Perú

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