de rocas

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMACFACULTAD INGENIERIA DE MINASESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE INGENIERIA DE MINASSUB SEDE HAQUIRA-COTABAMBAS

MECANICA DE ROCAS

GEOMECANICA Y ESTABILIDAD EN POZOS DE RELAVES Y CANTERAS

PRESENTADO POR: HUAMANI MASSI ELVA CUSI PUMA JUAN FREDY

DOCENTE: Ing. Ignacio Zegarra Ayquipa

Haquira 21 de agosto del 2015

GEOMECANICA Y ESTABILIDAD EN POZOS DE RELAVES Y CANTERAS

INTRODUCCION

El objetivo de conocer el tema investigado, los procedimientos para realizar un pozo, una cantera y estudio de los relaves. As como mostrar los requisitos para poder realizar los pozos en mineras subterrneas y ms que todo para prevenir accidentes, en ese entender el trabajo se enfoca bsicamente a entender bien sobre el tema.

Este trabajo se desarroll con el objetivo de conocer bien el tema sobre geomecanica y estabilidad en los pozos de canteras y relaves que es de suma importancia para actividad minera.El beneficio de los minerales genera grandes volmenes de residuos (relaves) de grano de fino, que deben ser dispuestos en instalaciones especiales. La disposicin de los relaves suele ser uno de los componentes ms crticos de un proyecto minero.

Afortunadamente en los tiempos actuales, debido a la regulacin legal; tanto tcnica como ambiental que nuestro pas se ha dado, se hace ms difcil librarse de losdesechos mineros con slo hacerlos desaparecer de la vista y gran parte de las reglamentaciones que se imponen al respecto, se refieren en forma especfica a la industria minera, adems las comunidades tambin hacen or hoy su voz con fuerza yClaridad sobre los problemas de proteccin de las personas y el medio ambiente.

La normativa vigente que regula todo lo relacionado con los Depsitos de Residuos Masivos Mineros, en lo tcnico y ambiental exige que se cumplan diversos requerimientos de seguridad, destinados a la proteccin de las personas y el medioambiente, por ello todos los esfuerzos que se hagan para establecer criterios a tener encuentra sobre el control de los riesgos son muy importantes.

INDICE 1. GEOMECANICA1.1. IMPLEMENTACIN DE GEOMECNICA1.1. MODELAMIENTO GEOMECANICO EN LA ESTABILIDAD DE LOS POZOS 1.1.1. Aspectos a considerar para el modelamiento de un pozoa) Condiciones para el xitob) Condiciones para el fracaso1.2. TIPOS DE POZOS 2. RELAVE 2.1 Conceptos Bsicos y Generalidades sobre los Relaves2.2. Opciones para la Descarga de los Relaves 2.2.1 Opcin A: Descarga del Relave Completo 2.2.2. Opcin B: Construccin del Muro Resistente con Parte del Relave2.2.3. Opcin C: Material de Relaves Equivalente a un Suelo Hmedo2.3. Depsitos de Relaves2.3. Tranques de Relaves2.3.1. Construccin del Muro Mtodo Aguas Arriba2.3.2. Construccin del Muro Mtodo Aguas Abajo2.3.3. Construccin del Muro Mtodo Eje Central o Mixtoa) Mtodo de aguas arribab) Mtodo de lnea centralc) Mtodo de aguas abajo2.4 . Embalses de Relaves2.4. Depsitos de Relaves Espesados2.5 Depsitos de Relaves Filtrado2.6. Depsitos de Relaves en Pasta3. DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES DE UN DEPSITO DE RELAVES 4. Medidas de Control Operacional y de Mantencin en Tranques de Relaves5. MEDIDAS QUE DEBEN CONSIDERARSE ENTRE OTRAS AL CIERRE Y POSTERIOR 5.1. Abandono de un Tranque de Relaves5.2. Comportamiento de los relaves6. CANTERA4.1. EXTRACCIN DE LAS ROCAS4.2. CANTERAS EN ESTADOS UNIDOS4.3. FASCINACIN EN CANTERAS4.4. SEGURIDAD PARA LA PROTECCIN PBLICA4.5. Beneficios y cuidados de la cantera4.6. Cuidados de la cantera.4.7. TIPOS DE CANTERAS4.7.1 CANTERAS DE SILLAR

a) Origen de Sillar b) Componentes del Sillar c) Obtencin del Sillar d) Usos del Sillar CONCLUSION

INDICE

2. GEOMECANICACiencia terica y aplicada que trata sobre el comportamiento mecnico de la roca y su respuesta a los esfuerzos aplicados en su entorno fsico.Las clasificaciones geo mecnicas permiten separar los macizos rocosos en clases de comportamiento similar.Los Principales objetivos de las clasificaciones son:

1) Identificar los principales parmetros que influyen en el Comportamiento del macizo rocoso.

2) Dividir una formacin rocosa particular en zonas de Comportamiento similar.

3) Proveer una base para comprensin de las caractersticas de cada macizo rocoso.

4) Relatar la experiencia de las condiciones de un macizo en un lugar con la experiencia encontrada en otros.

5) Obtener datos cuantitativos y orientaciones para el proyecto.

6) Proveer una base comn para comunicacin entre Ingenieros e Gelogos.

1.1. IMPLEMENTACIN DE GEOMECNICA

Anlisis geo mecnico para cada pozo Los gradientes de colapso y fractura son dependientes de inclinacin y azimut del pozo Sistema de anlisis para de eventos para realizar las correlaciones

intervalo de puntos apretado, tiempo excesivo de rimado repaso ovalizacion de agujeros por alto contraste de esfuerzo contraste de geometra de agujero debido al contraste de rocas presin diferente de yacimiento

1.1. MODELAMIENTO GEOMECANICO EN LA ESTABILIDAD DE LOS POZOS 1.1.1. Aspectos a considerar para el modelamiento de un pozoc) Condiciones para el xito Zona productoras de poco espesor Incremento del rea de contacto del yacimiento Superar los problemas de arenamiento Problemas de movilidad(conificacion , viscosidad) Reservorios naturalmente fracturados Posicionamiento estratgico del yacimiento

d) Condiciones para el fracaso Baja permeabilidad vertical Laminacin o intercalaciones Levantamiento artificial ,problemas de flujo Sobre costos Inestabilidad del agujero en la trayectoria de construccin de un Angulo2.2. TIPOS DE POZOS

Pozos verticalesSon lo ms empleado, suelen ser de seccin circular, que es la ms indicada para resistir para resistir empuje de los terrenos. Sus paredes recubren de hormign para su sostenimiento.La boca del pozo se denomina brocal, su pared es la caa y el fondo del pozo recibe el nombre de caldera.Por el interior del pozo circulan dos elementos de transporte, accionando travs de una cable por la mquina de extraccin, situada en el exterior de la mina Los cables van desde la mquina de extraccin hasta la vertical del pozo el moviente es alternativo de manera que cuando uno sube otro baja.

Pozos inclinadosLos pozos inclinados cumplen las mismas funciones que un pozo vertical. El transporte del mineral hacia el exterior se suele realizar mediante cinta transportadora. Esto limita la pendiente del pozo al Angulo mximo para que no deslice el material sobre l banda de la cinta trasportadora.Suelen disponer de vas, para el transporte con vagones movidos por un cabrestante. Tiene un uso muy extendido en el interior. Como labor de fundicin de yacimiento

2. RELAVE 2.1 Conceptos Bsicos y Generalidades sobre los Relaves

Elrelave(o cola) es un conjunto de desechostxicos subatmicos de procesos mineros y concentracin de minerales, usualmente constituido por una mezcla de tierra, minerales, agua y rocas. Los relaves contienen altas concentraciones de qumicos y elementos que alteran el medio ambiente, por lo que deben ser transportados y almacenados en tanques o pozas de relaves donde lentamente los contaminantes se van decantando en el fondo y el agua es recuperada o evaporada. El material queda dispuesto como un depsito estratificado de materiales slidos finos. El manejo de relaves es una operacin clave en la recuperacin de agua y para evitar filtraciones hacia el suelo y capas subterrneas, ya que su almacenamiento es la nica opcin. Para obtener una tonelada de concentrado se generan casi 30 toneladas de relave.Dado que el costo de manejar este material es alto, las compaas mineras intentan localizar los "tanques o pozas de relave" lo ms cerca posible a la planta de procesamiento de minerales, minimizando costos de transporte y reutilizando el agua contenida.Toda planta minera cuyo proceso de concentracin es Flotacin, produce residuo s slidos que se denominan relaves y que corresponden a una Suspensin fina de slidos en lquido, constituidos fundamentalmente por el mismo material presente insinen el yacimiento, al cual se le ha extrado la fraccin con mineral valioso, conformando una pulpa, que se genera y desecha en las plantas de concentracin hmeda de especies minerales y estriles que han experimentado una o varias etapas en circuito de molienda fina; esta "pulpa o lodo de relaves" flucta en la prctica con una razn aproximada de agua/slidos que van del orden de 1:1 a 2:1. LasCaractersticas y el comportamiento de esta pulpa depender de la razn agua/slidos y tambin de las caractersticas de las partculas slidas.

El manejo de relaves presenta la siguiente secuencia temporal:

Seleccin de sitio y Diseo Construccin Operacin Cierre

2.2. Opciones para la Descarga de los Relaves

2.2.1 Opcin A: Descarga del Relave Completo

Se requiere disponer de un volumen suficientemente grande para permitir almacenarTodos los relaves que se producirn durante la vida til de la planta. Pueden utilizarseCavidades "pre- existentes" como: rajos mineros abandonados, depresiones naturales en superficie, cavernas naturales, antiguas minas subterrneas abandonadas, etc.

En cualquiera de estos casos, si bien en el pasado en Chile pudieron darse la posibilidad de ser considerados, hoy debido a la legislacin ambiental vigente resulta difcil de ser aceptados por su alta connotacin ambiental y deberan realizarse estudios muy completos y detallados para demostrar que no se afectar el medio ambiente. Por esto, para la descarga de relaves completos, resulta tcnica y ambientalmente ms aceptable construir un muro perimetral con talud interno impermeabilizado hecho con material grueso de emprstito y generar as una cubeta de deposicin. Este tipo de depsito de relaves se denomina Embalses de Relaves y han sido aceptados como alternativa de depositacin de relaves en nuestro pas.

2.2.2. Opcin B: Construccin del Muro Resistente con Parte del Relave

Esta opcin corresponde a tratar los relaves provenientes de la planta, de manera de separar la fraccin gruesa (arenas de relaves) de la fraccin fina (lamas), para poder utilizar la primera como material para la construccin del muro perimetral y descargar las segunda a la cubeta de embalse. Al construir el muro utilizando las arenas de los relaves, es posible hacerlo de 3 formas o mtodos de crecimiento distintas: Crecimiento del muro hacia aguas arriba (no lo contempla la legislacin actual en Chile), crecimiento del muro hacia aguas abajo y crecimiento del muro segn el mtodo llamado eje central o mixto. Cualquiera de estos mtodos constructivos conforma finalmente a los denominados en Chile Tranques de Relaves

2.2.3. Opcin C: Material de Relaves Equivalente a un Suelo Hmedo

Esta opcin requiere tratar los relaves provenientes de la planta, de manera de extraerle la mayor cantidad de agua, obteniendo as un material equivalente a un suelo hmedo el cual puede ser depositado sin necesidad de un muro perimetral para su contencin. Para este propsito existen distintos mtodos: Espesar los Relaves, Filtrar los Relaves y la alternativa ms reciente es la de crear lo que se denomina Pasta de

2.3. Depsitos de Relaves

Dentro de la disposicin de relaves existen diferentes y variadas formas de deposicin de relaves, que dependiendo de diversos factores como son las cercanas al concentrador, capacidad de almacenamiento de relaves, topografa del lugar, produccin del yacimiento se deber seleccionar la forma ms apropiada para disponer estos relaves.

Atendiendo a lo indicado anteriormente, los distintos tipos de Depsitos de Relaves que se consideran en la actualidad en Chile indicados en el Reglamento para la Aprobacin de Proyectos de Diseo, Construccin, Operacin y Cierre de Depsitos de Relaves , son los siguientes:

Tranques de Relaves Embalses de Relaves Depsito de Relaves Espesados Depsito de Relaves Filtrados Depsito de Relaves en PastaA continuacin se realiza una breve descripcin general de estas formas deDepositacin de relaves.

2.3. Tranques de RelavesA continuacin se describen brevemente las alternativas de construccin del muro de arenas de Los Tranques de Relaves.

2.4.1. Construccin del Muro Mtodo Aguas Arriba

El Mtodo Aguas Arriba.- consiste en un muro inicial construido con material de emprstito compactado sobre el cual se inicia la depositacin de los relaves, utilizando clasificadores denominados Hidrociclones; la fraccin ms gruesa o arena, se descarga por el flujo inferior del hidrocicln y se deposita junto al muro inicial, mientras la fraccin ms fina o lamas, que sale por el flujo superior del hidrocicln se deposita hacia el centro del tranque en un punto ms alejado del muro, de modo tal que se va formando una especie de playa al sedimentar las partculas ms pesadas de lamas y gran parte del agua escurre, formando el pozo de sedimentacin o laguna de sedimentacin, la que una vez libre de partculas en suspensin es evacuada mediante un sistema de estructura de descarga, que pueden ser las denominadas torres de evacuacin, o bien, se utilizan bombas montadas sobre una balsa flotante. Una vez que el depsito se encuentra prximo a llenarse, se procede al levante del muro, desplazando los hidrociclones a una mayor elevacin en la direccin hacia aguas arriba y comenzando una nueva etapa de descarga de arenas, y peralte del muro; se contina sucesivamente la construccin en la forma indicada. Con este mtodo, en la prctica, se pueden alcanzar alturas de hasta 25 metros .Si bien este mtodo es el que requiere un menor volumen de material arenoso, por lo que ha sido utilizado en la pequea minera para construir numerosos tranques, es el que produce el tipo de muro menos resistente frente a oscilaciones ssmicas, es por ello que en la actualidad en Chile, no est contemplado aprobar este tipo de proyecto de tranques de relaves en la legislacin vigente.

Grafica N 1Muro de partida

2.4.2. Construccin del Muro Mtodo Aguas Abajo

La construccin se inicia tambin con un muro de partida de material de emprstito compactado desde el cual se vaca la arena cicloneada hacia el lado del talud aguas abajo de este muro y las lamas se depositan hacia el talud aguas arriba. Cuando el muro se ha peraltado lo suficiente, usualmente 2 a 4 m., se efecta el levante del muro, desplazando los hidrociclones a una mayor elevacin en la direccin hacia aguas abajo y comenzando una nueva etapa de descarga de arenas y peralte delmuro. A veces se dispone tambin de un segundo muro pre-existente aguas abajo Las arenas se pueden disponer en capas inclinadas, segn el manteo del taluddel muro de partida, o bien, disponerlas en capas horizontales hacia aguas abajo delmuro de partida.

Este mtodo de aguas abajo requiere disponer de un gran volumen de arenas y permite lograr muros resistentes ms estables del punto de vista de la resistencia ssmica.

Figura 2: Mtodo Aguas Abajo (capas de arenas inclinadas)

2.4.3. Construccin del Muro Mtodo Eje Central o MixtoEl Mtodo Eje Central o Mixto.- se inicia al igual que los mtodos anteriores con un muro de partida de material de emprstito compactado, sobre el cual se depositan las arenas cicloneadas hacia el lado de aguas abajo y las lamas hacia el lado de aguas arriba. Una vez completado el vaciado de arenas y lamas correspondiente al muro inicial, se eleva la lnea de alimentacin de arenas y lamas, siguiendo el mismo plano vertical inicial de la berma de coronamiento del muro de partida. Lo que permite lograr un muro de arenas cuyo eje se mantiene en el mismo plano vertical, cuyo talud de aguas arriba es ms o menos vertical, y cuyo talud de aguas abajo puede tener la inclinacin que el diseo considera adecuada.Este mtodo requiere disponer de un volumen de arenas intermedio entre los 2 mtodos anteriores, y permite lograr muros suficientemente estables. Estos mtodos constructivos del muro de arenas de los Tranques de Relaves mencionados anteriormente son sobradamente conocidos en Chile, siendo los mtodos de aguas abajo y eje central los que contempla hoy nuestra legislacin en los proyectos de Tranques de Relaves que se presentan al Servicio Nacional de Geologa (SERNAGEOMIN) para su aprobacin.La inseguridad que muchas veces despiertan los tranques de arenas de relave no deben atribuirse al material con que se construyen, sino al sistema de construccin por relleno hidrulico que puede inducir elevadas presiones de poros e incluso la licuefaccin total en caso de un sismo. Sin embargo, las tcnicas modernas de diseo, construccin y control permiten obtener estructuras seguras a base de buenos sistemas de drenaje, de un eficiente sistema de ciclonaje y disposicin de las arenas, y tambin de una buena compactacin de la arena que permita alcanzar una elevada densidad, utilizando un equipo adecuado para ello. Lo anterior, complementado con un control piezomtrico en el cuerpo del prisma resistente, deja al tranque de arenas de relave encondiciones de estabilidad semejante al de otras obras de Ingeniera de Importancia.

d) Mtodo de aguas arriba

e) Mtodo de lnea central

f) Mtodo de aguas abajo

2.6 . Embalses de Relaves

Este tipo de depsito de relaves consiste en construir un muro resistente hecho totalmente de material de emprstito, compactado e impermeabilizando el talud interior del muro y tambin parte o todo su coronamiento; los relaves se depositan completos en la cubeta sin necesidad de clasificacin, pero tambin deben disponer, de un sistema de evacuacin de las aguas claras de la laguna que se forma. Los embalses de relaves no se diferencian esencialmente de las presas de embalse de aguas, las que constituyen una tcnica ampliamente desarrollada en todo el mundo. Es interesante destacar, no obstante, que las tcnicas de diseo evolucionan con gran rapidez y cada da se descubren nuevos mtodos.Tal vez, la diferencia fundamental entre un embalse destinado a la acumulacin de agua y uno destinado a relaves es que mientras el embalse para agua se construye de una vez con su capacidad definitiva, el embalse para relaves se puede ejecutar por etapas a medida que se avanza con el depsito de los relaves, a fin de no anticipar inversiones y reducir a un mnimo su valor presente. La construccin por etapas obliga a que la zona impermeable de la presa se disee como una membrana inclinada cercana y en la direccin del talud de aguas arriba. Un perfil como ste, limita los grados de libertad en el diseo de las presas de tierra, cuando estn destinadas a contener relaves

Muro construido con material de emprstito

Del punto de vista ssmico, los Embalses de Relaves son ms resistente que cualquiera de los mtodos indicados para los Tranques de Relaves.

2.5. Depsitos de Relaves Espesados

El Ingeniero canadiense Eli I. Robinsky ha desarrollado un sistema de depsito que no requiere de un dique o muro contenedor para su construccin. El procedimiento se basa en la mayor viscosidad que alcanza la pulpa de relave al aumentar la concentracin de slidos. El autor propone una curva en que relaciona el ngulo de reposo del relave con el contenido de slidos de la pulpa. Para concentracin del orden de 53% en peso, la pendiente de reposo es del 2% y sta aumenta hasta un 6% s la concentracin sube a65%. De esta manera pueden disponerse los relaves en forma de un cono cuya pendiente ser la que corresponde a la respectiva concentracin de slidos. Si se trata, por ejemplo, de depositar relaves en un valle plano desde la ladera que limita dicho valle, se puede iniciar el depsito desde pequea altura con una pulpa relativamente diluida para luego elevar el punto de descarga simultneamente con un aumento de la concentracin a fin de disponer para las capas siguientes de una pendiente mas pronunciada. El punto de descarga puede luego ser desplazado lateralmente con el objeto de formar un depsito de base ovoidal.No obstante que este tipo de depsito no requiere la construccin de un dique para limitar el rea comprometida, se recomienda la construccin de un pequeo terrapln algo alejado del borde exterior del depsito, el cual sirve para contener un volumen para el depsito del agua desalojada por el relave, la cual es captada por un vertedero u otro dispositivo para ser bombeada y recirculada. Este pequeo terrapln sirve a la vez para colectar las aguas lluvias y conducirlas hacia cauces naturales.

Dibujo N 1

Dibujo N 2

2.7 Depsitos de Relaves Filtrados

Este tipo de depsitos de relaves es muy similar al de los relaves espesados, con la diferencia de que el material contiene menos agua debido al proceso de filtrado utilizando equipos similares a los que se emplean para filtrar concentrados, como son los filtros de prensa o de vaco.El relave una vez filtrado se transporta al lugar de depsito mediante cintas transportadoras o bien mediante equipos de movimiento de tierra y/o camiones. En el primer caso, se logra un domo de material similar al mtodo de Robinsky; mientras que en el segundo caso se utiliza el equipo de movimiento de tierras para ir construyendo mdulos de material compactado, los cuales permiten conformar un depsito aterrazado de gran volumen. Es importante sealar que en este mtodo, aunque el contenido de humedad que se logra (20% a 30%) permite su manejo con equipos de movimiento de tierra, es suficientemente alto como para tener un relleno prcticamente saturado, por lo que es posible que se produzcan infiltraciones importantes de las aguas contenidas en estos relaves si el suelo de fundacin es relativamente permeable. Tambin es necesario sealar que la presencia de algunas arcillas, yeso, etc. en los materiales de relaves pueden reducir significativamente la eficiencia de filtrado.

2.6. Depsitos de Relaves en Pasta

Los relaves en pasta corresponden a una mezcla de agua con slido, que contiene abundante partculas finas y un bajo contenido de agua, de modo que esta mezcla tenga una consistencia espesa, similar a una pulpa de alta densidad.Una buena pasta de relaves requiere tener al menos un 15% de concentracin en peso de partculas de tamao menor a 20 micrones. La mejor propiedad de las pastas de relaves es que pueden ser eficientemente trasportadas en tuberas sin los problemas de segregacin o sedimentacin que ocurren normalmente en las pulpas de relaves y permiten una gran flexibilidad en el desarrollo del concepto del sitio de emplazamiento; sistema considera el uso de bombas o cintas transportadoras hasta un repartidor que realiza la disposicin final. Cabe destacar que debido a su alta densidad, las pastas son transportadas mediante el uso de bombas de desplazamiento positivo.

Foto N1

3. DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES PRINCIPALES DE UN DEPSITO DE RELAVES

Cubeta.- Corresponde al volumen fsico disponible donde de depositan las lamas (finos) y gran parte del agua de los relaves de tal modo que se forma en ella la laguna de aguas claras debido a la sedimentacin de las partculas finas. La cubeta es la componente ms importante en relacin con la vida til del depsito.

Muro o Prisma Perimetral o Prisma Resistente.- Este muro delimita la cubeta y permite contener los residuos que en ella se descargan. Por lo tanto, el muro perimetral generalmente es la componente ms importante en lo que dice relacin con la estabilidad o grado de seguridad del depsito. En los tranques de relaves este muro se va construyendo con el material grueso (arenas) de los relaves a lo largo de la vida til del depsito.

Sistema de Descarga y/o Clasificacin y Seleccin de los Relaves.- El sistema de descarga de residuos mineros permite depositar estos en la cubeta, por lo que una falla de este sistema se traduce en la detencin de la operacin eficiente del depsito. Adems, muchas veces, este sistema se utiliza tambin para clasificar y seleccionar los residuos, de modo de utilizar parte de los mismos como material para la construccin del muro perimetral (uso de ciclones)

Zona de descarga de los Residuos o Zona de Playa .- La zona donde se descargan los residuos a la cubeta se le llama zona de playa porque usualmente est seca en la superficie y se asemeja a una playa de arenas finas. Es la parte del depsito de relaves o lamas situada en las cercanas de la lnea de vaciado, esta playa de forma junto al prisma resistente.

Poza de Aguas Claras o Laguna de Decantacin.- Corresponde a la laguna de aguas clarificadas que se forma en la cubeta debido a la sedimentacin o decantacin de las partculas slidas. Esta poza permite la recuperacin de aguas y al mismo tiempo la evacuacin de estas desde la cubeta. Esta laguna debe mantenerse lo mas alejada posible del muro de arenas o prisma resistente y su evacuacin debe hacerse siempre para no disminuir el grado de estabilidad del muro. Sistema de Recuperacin de Aguas.- El sistema de recuperacin de aguas permite devolver a la planta, las aguas claras que se han recuperado desde la poza o laguna de aguas clara, mediante bombeo desde balsas y/o descargas de torres de evacuacin o decantacin que son obras destinadas a la descarga gravitacional de las aguas claras desde la poza de decantacin de un tranque o embalse de relaves.

Sistema de Drenaje.- Es el sistema (por ejemplo dedos o lechos drenantes) utilizado para deprimir al mximo el nivel fretico en el interior del cuerpo del muro, usualmente protegido por filtros para evitar que el flujo de aguas arrastre las partculas finas y produzca la colmatacin del sistema.

Sistema de Impermeabilizacin de la Cubeta.- Si los relaves en la cubeta contienen sustancias txicas debe evitarse la infiltracin de aguas al subsuelo, ya que estas podran provocar la contaminacin de los recursos de aguas subterrneasy/o de superficie de la zona de emplazamiento del depsito. En este caso, es preciso que se disponga de un sistema de impermeabilizacin del piso y paredes de la cubeta, usualmente construido en base a una serie de "estratos" impermeables y "permeables-drenantes"

Canales de Desvo.- Son las zanjas construidas o tneles construidos en las laderas para captar y desviar las escorrentas superficiales, impidiendo su ingreso a la cubeta del tranque o embalse de relaves.

Berma de Coronamiento.- Es la faja horizontal de mayor cota del talud externo del prisma resistente o muro de contencin.

Revancha.- Es la diferencia de cota entre la lnea de coronamiento y la superficie inmediatamente vecina de la fraccin aguas adentro del tranque, generalmente lamosa o de arena muy fina. Se denomina como revancha mnima al desnivel entre el coronamiento del prisma resistente y el punto ms alto de las lamas; y se denomina revancha mxima al desnivel entre el coronamiento y la superficie de la poza de decantacin.

Nivel Fretico.- Es la cota de los puntos en que el agua de poros tiene presin nula.

Muro de Partida o Muro Inicial.- Muro construido con material grueso de emprstito al inicio del depsito de relaves. En los sistemas constructivos del muro resistente de aguas abajo y eje central, las arenas se vacan hacia aguas abajo del muro inicial y las lamas hacia aguas arriba. La altura del muro de partida queda determinada por el avance en altura del prisma de arenas, en relacin al avance en altura del nivel de lamas. El muro inicial debe permitir mantener una revancha mnima a lo largo del perodo de operacin del tranque.

Muro de Pi.- Es el que se construye, generalmente de enrocados en el extremo de aguas abajo del prisma resistente en los mtodos constructivos de eje central y de aguas abajo. Este muro tiene por objeto dar un lmite fsico al muro de arenas y evitar el escape de material fuera de la traza del prisma.

Muro de Cola.- Se suele construir para limitar el depsito por el extremo de aguas arriba. Puede construirse de tierra o por alguno de los sistemas de construccin empleados para el muro resistente.

Licuefaccin.- Perdida total de la resistencia al corte de un suelo saturado por incremento de la presin de poros. El caso ms frecuente de licuefaccin ocurre por accin ssmica sobre materiales areno-limosos saturados. Los relaves saturados son altamente susceptibles a licuefaccin ssmica, en especial, si la permeabilidad y densidad son bajas. Es el fenmeno ms preocupante que ocurra en un tranque de relaves.

Piezmetros .- Es el sistema de control de las presiones hidrostticas en el interiordel prisma resistente para detectar la presencia de sectores saturados. Los instrumentos utilizados se llaman piezmetros y con ellos se detecta el nivel fretico del subsuelo.

Vertederos de emergencia.- Son vertederos de umbral variable destinados a evacuar el exceso de aguas acumuladas en la cubeta de un tranque al crecer la laguna de decantacin por lluvias intensas.

4. Medidas de Control Operacional y de Mantencin en Tranques de Relaves

A continuacin se recomiendan una serie de medidas que deben tenerse presente principalmente por los operadores de la pequea y mediana minera en el control operacional y mantencin de los depsitos tranques de relaves. Estas medidas constituyen el principal objetivo de esta gua. Se deben realizar peridicamente controles de la densidad in-situ en el muro de arenas y determinar de la densidad relativa (las muestras se deben tomar a 1/3 y 2/3 de la altura total del muro) Estas medidas son importante porque indican en cierta medida, el grado de compactacin con que cuenta el muro de arenas en la operacin. Controlar el nivel fretico con piezmetros en el muro de arenas, comparar la cota que se obtiene de este nivel, con la cota del nivel del coronamiento del muro de partida impermeabilizado. El nivel fretico debe ser ms bajo que dicha cota, esto tiene gran relevancia especialmente en aquellos tranques que no cuentan con un buen sistema de drenaje en el muro de arenas. Cuando el nivel fretico es alto, se debe proceder rpidamente a bajarlo, evacuando el agua clara de la laguna en la cubeta. Es importante adems medir el nivel fretico en algunos puntos aguas abajo del tranque y mantener una estadstica grfica con los datos obtenidos.5. MEDIDAS QUE DEBEN CONSIDERARSE ENTRE OTRAS AL CIERRE Y POSTERIOR

5.1. Abandono de un Tranque de Relaves

Desmantelamiento de las instalaciones (ductos de relaves, bombas, hidrociclones, lneas elctricas, muelles de acceso). Secado de la laguna de aguas claras. Dejar operativos los canales perimetrales interceptores de aguas de laderas. Mantencin del sistema de evacuacin de aguas lluvias. Estabilizacin de taludes (considerando mximo sismo probable de ocurrencia en la zona de emplazamiento). Cercado en torno a las torres colectoras y en algunos casos se justifica el sellado de estas torres. Instalacin de cierres de acceso al lugar donde se encuentran los relaves. Instalacin de sealizaciones preventivas. Instalacin de cortavientos.

.

Ejemplo de operacin de una planta concentradora.

6.2. Comportamiento de los relaves

Segregacin de relaves convencionales

FOTO N 3

7. CANTERA

Es unaexplotacin minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienenrocasindustriales, ornamentales oridos. Las canteras suelen ser explotaciones de pequeo tamao, aunque el conjunto de ellas representa, probablemente, el mayor volumen de la minera mundial.Los productos obtenidos en las canteras, a diferencia del resto de las explotaciones mineras, no son sometidos a concentracin. Las principales rocas obtenidas en las canteras son:mrmoles,granitos,calizasypizarras.Toda cantera tiene unavida til, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar problemas de carcter ambiental, principalmente relacionados con la destruccin delpaisaje.Se pueden localizar en la localidad deMacael,Almera,Espaa, una gran concentracin de canteras demrmol blanco, el cual es extrado y elaborado para diferentes construcciones y objetos de decoracin.EnMxicotambin se conoce comocanterael tipo especfico depiedracalizacaracterstica de la mayor parte del pas. Este tipo de piedra fue empleada en la escultura y la arquitectura regional, desde la poca prehispnica y durante el perodo colonial, principalmente. El estado deOaxacaes famoso por suarquitecturabarrocadecantera verde. Lacantera rosaes tpica de los edificios histricos deSan Luis Potos,Morelia,ZacatecasySan Miguel el Alto. Otros tipos de cantera tambin se encuentran en los principales monumentos de la ciudad deGuadalajara. En la actualidad es muy utilizada en la construccin como recubrimiento y manufactura de elementos decorativos tales como fuentes, chimeneas, columnas, etc.Una cantera es untipode mina no subterrnea. Est ubicada usualmente en una zona que se sabe es abundante en rocas o formaciones rocosas particulares. Los trminos "cantera" y "gravera" son amenudoconfundidos ousado indistintamente. La extraccin minera de rocas es usada en proyectos de construccin y las minas se encuentran entodoel mundo. Una cantera tiene amenudouna gran concentracin de untipo particular de roca, como por ejemplo piedra caliza, pizarra, granito o mrmol.

4.1. EXTRACCIN DE LAS ROCAS

Una mina rocosa es mucho ms fcil de excavar que otro tipo de minas. Se comienza con pozos superficiales que van aumentando de tamao a medida que las rocas son retiradas. Estas minas se encuentran mayormente sobre el nivel del suelo y tienen usualmente 60pies(18 m) de profundidad. Aunque de las canteras generalmente se extraen rocas, tambin contienen minerales. Cuando el objetivo es obtener rocas de dimensin, la excavacin debe hacerse meticulosamente para preservar su integridad. Por otro lado, al extraer grava de un pozo, los explosivos rompen las rocas antes de la llegada de loscamiones que se las llevan.

4.2. CANTERAS EN ESTADOS UNIDOS

Existen canteras que pertenecen al gobierno y que tambin precisan Miembros del ejrcito trabajan en estas minas como especialistas en canteras de la Armada de Estados Unidos. El ejrcito construye y remodela constantemente. Un especialista en canteras puede ser asignado a cualquier proyecto de construccin que requiera rocas o agregados de una cantera.4.3. FASCINACIN EN CANTERASLas canteras son lugares fascinantes de observar. Tambin pueden ser de naturaleza educativa. Algunas son notables por sus actividades interactivas y otras tienen museos y talleres abiertos al turismo. Uno de estos lugares es la mina "Rock of Ages" ubicada en Barrer, Vermont, la cual tiene ms de 100 aos. Los dueos originales crean que las compaas seran clientes leales si eran gentilmente educados. Sus clientes compran granito para los funerales en cementerios. En el inters de la educacin, la operacin de extraccin de granito incluye ahora un paseo en tren a travs de la cantera. Luego sigue una visita a un anfiteatro para ver una demostracin multimedia que explica el proceso de obtencin de granito. Y nadie se va con las manos vacas. Tu visita termina con un taller donde aprendes a esculpir un trozo de esta piedra, que puedes llevarte como suvenir.

4.4. SEGURIDAD PARA LA PROTECCIN PBLICA

Debido a la naturaleza de una cantera y al hecho de que es una mina activa en funcionamiento, deben tomarse ciertas precauciones. Una de ellas es la seguridad. Algunas canteras estn rodeadas por fosas y vallados mientras que otras parecen un fuerte; estn rodeadas por un muro y tienen guardias. No debera haber probabilidad de que la gente caiga dentro de la mina y se lastime. Cuando una mina se vuelve no productiva, se cierra o abandona. El lugar es a menudo abandonado sin dejar proteccin. Algunas canteras se llenan de agua de lluvia y de las napas y se convierten en un lugar atractivo para nadar para los ms jvenes. La cantera tambin puede convertirse en una trampa mortal cuando la profundidad del agua, su contenido y su origen son desconocidos. Lo ideal es que la comunidad se apropie del sitio, lo trate para eliminar toxinas, controle su profundidad y cree un lugar recreativo que incluya un rea de nado segura.

4.5. Beneficios y cuidados de la canteraa) Beneficios de la cantera.

La construccin y decoracin con cantera tiene mltiples beneficios como se explica a continuacin. Primero que nada la cantera y la piedra natural ha sido utilizada y probada por innumerables civilizaciones desde tiempos remotos, por lo tanto simboliza la historia de la tierra y del hombre. Histricamente la cantera ha sido utilizada en construcciones para conmemorar dioses y hroes, igualmente hoy en da es popular eleccin para edificios imponentes como gubernamentales e instituciones educativas. Ya que la cantera es un producto natural que ha sido formado a largo de millones de aos, cada proyecto que la incluye est garantizado por la naturaleza de ser nico, duradero y ecolgico.Mrmoles PuenteLe ofrece una gran variedad de canteras, distintos estilos y colores le brindarn a usted opciones para que la decoracin de su hogar y oficina sea nica, con toda la belleza y elegancia de la piedra natural. Sabemos que su mantenimiento y cuidado son de igual importancia, por lo que ponemos a su disposicin un amplio catlogo de productos de limpieza para la cantera; todos son de las ms alta calidad.4.6. Cuidados de la cantera.

La cantera es una piedra natural que a diferencia de otros materiales sintticos no tiene color ni apariencia uniformes. Para preservar su belleza y resistencia a lo largo del tiempo es necesario saber cuidarla. A continuacin se explican algunos consejos sobre los cuidados de la cantera.La cantera es un material poroso que tiende a absorber agua y otros lquidos. Esa humedad propicia el crecimiento de microorganismos que manchan la piedra y la impregnan de malos olores. Adems en zonas de clima fro la humedad absorbida puede provocar la ruptura de la piedra al expandirse el agua congelada. Por ello es recomendable tratar la piedra con selladores qumicos que impiden la entrada de lquidos al tiempo que mantienen las otras caractersticas fsicas de la piedra como apariencia y tacto.

Foto n 4

En la foto se observa una cantera de roca

4.7. TIPOS DE CANTERAS

Existen dos tipos de canteras. Las de roca de dimensin, de las que se extraen grandes bloques que sern usados para hacer baldosas y azulejos, lajas, tejas y mesadas; y las de grava y rocas de partcula pequea, que estn disponibles en las fosas y se usan para proyectos de paisajismo, caminos de grava, drenaje cerca de los cimientos de las casas o para controlar las malezas que rodean a una planta. Una cantera es algo rentable, pero tambin tiene propsitos educativos. Tanto las rocas como los minerales pueden ser extrados. La cantera puede contener roca estratificada o roca blanda (caliza, arenisca) que liberan un polvo fino.

4.7.2 CANTERAS DE SILLAR

e) Origen de Sillar

El sillar es un tipo peculiar de aspecto de roca, originado en una tremenda erupcin volcnica que tuvo lugar probablemente antes del perido glaciar ltimo, es decir, hace unos 800,000 mil alos. Es una masa de material gneo cargada de gas fue empujada por tremendas fuerzas hacia el exterior a travs de una ms fisuras o quiebras situadas en las faldas del Chachani. Al llegar a la superficie el gas se expandin con tal violencia que la masa gnea fue desmenuzada en pequeitos fracmentos vitreos. Al escapar, este gas quedaba tan cargado, de partculas rocosas finas que en lugarde esparcirse en el are como el humo, se mantuvo a proximidad del suelo esta masa movil, mezcla de gases y material slido, a elevada temperatura, irrumpi a gran velocidad a travs del ancho valle,abierto, que existia entonces entre los lugares que hoy ocupa Arequipa y Yura, tomando la forma triangular. A medida que la masa gaseosa a alta temperatura, cargada de partculas finas se fue extendiendo rpidamente por encima de la llanura de Arequipa, iba llenando las depresiones y acabo de cubrir por completo llegando al reposo al pie de las barreras formadas por la cadena de "La Caldera" y las montaas situadas al noroeste del ro de Yura. conforme la nube pesada a causa de las finas partculas suspendidas en ellas, fue perdiendo velocidad y llego al reposo, dejo sobre todo el rea un manto de material parecido a ceniza, y las partculas rocosas se asentaron y comenzaron a consolidarse. Como el calor de la masa asi depositada era todava muy elevado algunas de las partculas se fundieron conjuntamente dando lugar al endurecimiento del material originalmente suelto.Estas porciones de las capas del sillar que fueron as endurecidas localmente por fusin parcial son las empleadas en gran escala en Arequipa como material de construccin. Mayores porciones de sillar son relativamente blandas porque solo fueron consolidadas por el peso del material subrayacente o por una ligera cimentacin.Las erupciones del tipo descrito se fueron sucediendo rpidamente unas a otras cubriendo repetidamente la llanura y en fin la parte inferior de la cuenca fue rellenada con cerca de 250 metros de espesor de sillar.En los valles del lado suroeste de la cadena de "La Caldera" existen remanentes enigmticos de sillar, separados de la masa principal tanto por una distancia de 15 Km como por las crestas de la cadena de "La Caldera".

f) Componentes del Sillar

La denominacin como sillar slo es decarcter local en Arequipa, siendo tcnicamente conocido como tufo piroclstico (cenizas y lapillos) y/o ignimbrita. El sillar esproducto del flujo piroclstico que, por efectode la presin y temperatura se produce la soldadura yla devitrificacin dando lugar a la nucleacin ycrecimiento de determinadas fases cristalinas (biotitas, plagioclasas, etc) inmersas en una matriz vtrea residual detipo fragmentado lo que sedenomina Sillar. La muestra de sillar rosado yel sillar blanco provienen de lacantera Aashuayco; mientras las muestras degradadas fueron extradas de una zonamonumental de alta, mediana y baja densidadvehicular.Elanlisis muestra presencia de probabilidad de compuestos orgnicos y presencia de salesde azufre. g) Obtencin del Sillar Sillares el nombre que se le da a una singularlavaproducida entre otrosvolcanes, por elMisti, ubicado en las afueras de la ciudad deArequipa, en elPer.Este color que lleva el nombre de sillar.

La obtencin del sillar se realiza en las canteras, que son los "ros" por donde corrieron los caudales de lava luego de las erupciones volcnicas.Sillar es unapiedralabrada por varias de sus caras, generalmente en forma deparaleleppedo, y que forma parte de las obras de sillera.

Los sillares suelen tener un tamao y peso que obliga a manipularlos mediante mquinas, a diferencia de los mampuestos que, como su nombre indica,se ponen con la mano.La piedra delsillares realmente la lava de los volcanes que ya se solidific, existen grandes canteras desillar.

h) Usos del Sillar Elsillar, piedra volcnicausada como materia prima para cpulas y fachadas en casonas e iglesias de Arequipa, est en riesgo. Lascanteras de donde se extrae, en la Quebrada de Aashuayco (Cerro Colorado, Yura Uchumayo), son amenazadas y por lacontaminacinde asociaciones de viviendas aledaas y del Parque Industrial de Ro Seco.

CONCLUSION Pgina 4