DESMONTES DE MINA RUMIALLANABOTADERO DE DESMONTE DE MINA El desmonte de mina es el material estéril o mineral de baja ley (con una ley de mineral que se encuentra por debajo del nivel económico conocido como en minería como Cut Off) que se obtiene al momento de realizar el corte de mineral en la operación de mina o que es obtenido como material de desbroce para acceder al mineral. La relación entre los volúmenes de desmonte y mineral se denomina Stripping de manera que si se trata de un Stripping 3:1 representa 3 TM de desmonte por TM de mineral y esa es la nomenclatura que se usa normalmente en la industria. A diferencia del mineral que es extraído la mina depara su debido procesamiento, el desmonte o material estéril sigue otra ruta y requiere ser desechado de manera apropiada para asegurar condiciones aceptables de seguridad y medio ambiente. Esto significa el acarreo y disposición de importantes cantidades de material que deben ser dispuestos en botaderos especialmente acondicionados para ello. El tipo de botadero dependerá principalmente de la caracterización del material de desmonte que va a depositarse en dicho depósito. GESTIÓN APROPIADA DEL DESMONTE Las principales consideraciones son: En primer lugar durante el planeamiento de la mina y dado que el Stripping es calculable de antemano en el diseño de ingeniería, se debe planear la Recordemos que desde el punto de vista de cierre. Es necesario asegurar que la construcción de botaderos cumple con las especificaciones de diseño aprobadas por la autoridad pues gran parte de las causas de falla de los botaderos son normalmente desviaciones durante la construcción de los mismos por falta de control de calidad durante la construcción de los mismos. operación y cierre de botaderos de desmonte requiere el uso de tecnologías que pueden aplicarse desde la generación del desmonte de mina. las mismas que deben ser previamente aprobadas en el Estudio de Impacto Ambiental de la operación minera. la estabilidad geoquímica de la acidez principalmente. Estos botaderos son especialmente acondicionados con capas de arcilla compactada para generar confinamientos impermeables del material depositado de manera que el agua exterior no tenga la oportunidad de lixiviarlos. los componentes a ser controlados son esencialmente la estabilidad física de bases y taludes.capacidad de los botaderos de desmonte de manera que la mina pueda tener acceso a opciones seguras de disposición del mismo. el manejo del circuito de aguas comprometido y el impacto visual de la configuración del botadero. En tercer lugar la gestión de botaderos debe contemplar criterios de cierre parcial desde su diseño de manera que pueda operarse con cierres progresivos con la finalidad de no hacer un doble esfuerzo en la gestión del cierre ambiental de los mismos y pasar al costo de operación el proceso de cierre que va a ser exigido al final del ciclo de vida de la mina. Finalmente es necesario indicar que el diseño. así por ejemplo un adecuado control de la voladura primaria en la operación minera permitirá evitar la sobre generación de desmonte innecesario en las minas a cielo abierto o evitar la . Este planeamiento incluye la caracterización del desmonte y el diseño de botaderos especiales para el confinamiento de desmontes que tendrán la capacidad de generar acidez de largo plazo o que pueda contener productos capaces de lixiviar en el tiempo. De esta manera los responsables de medio ambiente pueden asegurar el avance en el ciclo de cierre de componentes mineros y asegurar que no se mezclen materiales durante la operación de los botaderos por falta de control de calidad en la gestión de los mismos durante la operación. construcción. Es necesario hacer las debidas previsiones para evitar en lo posible el contacto del agua neutra y los cursos de agua que puedan comprometer la estabilidad física o química del botadero en el tiempo. En segundo lugar el diseño de botaderos debe contemplar los conceptos de la menor distancia posible para minimizar los costos de transporte del material y la construcción por etapas de una configuración geotécnicamente estable con taludes que puedan soportar deslizamientos y condiciones extremas previsibles de exposición al medio ambiente. el crecimiento del botadero se realiza desde las líneas de cresta en ambas direcciones. CONSTRUCCIÓN DE BOTADEROS DE DESMONTE Es necesario considerar un control geotécnico y conocer los riesgos que implica su construcción. Relleno a media ladera Son botaderos construidos sobre terrenos inclinados que no bloquean ningún cauce de agua o cualquier sistema de drenaje. pues se quita la sobrecarga que genera un gran volumen de masa en la parte superior. e. Tipos de botaderos a. De igual forma es necesario revisar cuanto sea posible el reciclaje de desmonte como relleno detrítico de mina donde sea aplicable para ganar piso en el ciclo de operación minera. Relleno a través de valles Este tipo de botaderos es una variante del relleno de valles. Método de Banquetas Es un método en el que se usa el mismo material del botadero de desmonte. la disposición final de desmonte debe ser siempre la última opción y si es necesaria como que siempre lo es. desde luego siempre que la condición geoquímica del material lo permita. El aspecto más importante en este tipo de botaderos es de los embalses de agua en la cabecera de los valles. Relleno de valles Son botaderos que se desarrollan total o parcialmente rellenando valles. muchas veces se necesita tener una topografía de pendiente baja en la parte del pie de talud. b. Se caracteriza porque su construcción se realiza de un extremo a otro de un valle atravesando los drenajes. es necesario desarrollar botaderos de desmonte apropiados con la debida seguridad para la protección ambiental del entorno. pues la oferta siempre supera la demanda por los volúmenes de desmonte generado. Éste es el método . d. o como material de aporte o relleno de accesos y carreteras.sobre rotura en las minas subterráneas generando el mínimo desmonte posible. Relleno desde la cresta de la montaña Es un caso especial de rellenos de media ladera. material de corte como relleno. Para poder usar el método del banqueteo. Relleno en acopios Son las llamadas pilas que consisten en amontonamientos de material de desmonte con taludes formados en todas las direcciones. c. Es decir. se llega a estabilizar físicamente. es decir. Este método puede ser también mixto. Económicamente es a veces muy costoso pues los insumos requeridos como las piedras que conforman los gaviones no se encuentran en la cercanía. dándole una altura adecuada para lograr el ángulo de estabilidad. esto depende de las características del desmonte y del entorno que lo rodea. Método de Suelo Reforzado El método del suelo reforzado nos permite utilizar ángulos mucho mayores que los métodos anteriores. pero a veces no se puede utilizar por las condiciones del entorno. . esto permite tener alturas de taludes mayores a las que se puede obtener con el método de banquetas. se utiliza como muros de contención. Método de Gaviones El método de Gaviones es muy usado para la contención del pie de talud. lo cual ayuda a no desplazar el desmonte. esto nos lleva a contener mejor el pie de talud evitando que éste se prolongue más. usar gaviones y banquetas. Económicamente es el método menos recomendado por el costo de sus insumos.más económico. ya que el uso de la geomalla lo permite. Grado de confinamiento y fundación del talud. tipo de material. Factores considerados en el sistema Los factores considerados en la caracterización de botaderos. son: asentamiento de la plataforma. tomando en cuenta el criterio de valoraciones de los factores y sumatoria total. Control geotécnico de botaderos Para realizar esta labor es necesario considerar los siguientes criterios: 1. Métodos de construcción. Piezometría y condiciones climáticas. ángulo del talud. Selección de las zonas . volumen y ángulo del talud. intermedia y débil. considerando fundación competente. instrumentación adecuada. condición de la plataforma. Condiciones de la fundación. acción erosiva del viento. condición de las bermas. Propiedades de los materiales. presencia de agua. Ratio de descarga. Sísmica y estabilidad dinámica. presencia de grietas.FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UN BOTADERO Configuración de un botadero teniendo en cuenta altura. taludes combados y condiciones de la pata. distribución del material a lo largo de los frentes de descarga. Tipo de material: no todos los materiales extraídos de la excavación son aptos para la construcción de botaderos. Para identificar la actividad en un botadero se instalarán letreros convenientemente ubicados que indicarán la actividad en cada una de sus zonas. 3. La longitud del área de descarga no debería ser menor de 80m si la zona es perpendicular a la dirección de ingreso de los camiones. materiales enviados y fundación. Zonificación de botaderos Se considerarán los siguientes factores: El ancho operativo en frentes de descarga perpendiculares a la dirección de ingreso de los camiones. . Las condiciones del botadero dependen de la observación permanente. regulares o malos. Observaciones de campo Revisar cuidadosamente los frentes de descarga identificando las condiciones de la plataforma. accesibilidad. Un botadero podría tener un ancho operativo menor a 80m si la descarga se realizara en la dirección del ingreso de los camiones. En todo botadero es indispensable la instrumentación convenientemente instalada en los límites de las zonas. Los puntos de delimitación de las zonas pueden o no variar en cuyo caso se empleará la ayuda de topografía para la nueva delimitación.Se realizará en función a la observación preliminar detallada en campo y al plan de construcción de botaderos. Las condiciones de la fundación dependerán de las características geotécnicas de los materiales y se clasificarán como buenos. Con la finalidad de asegurar la estabilidad de un botadero se seleccionarán ciertos sectores para la asignación de materiales especiales. crestas. 5. Planeamiento largo plazo y corto plazo De acuerdo al planeamiento diseñado a largo plazo se procederá a sectorizar los botaderos. y será Las zonas son áreas de descarga y crecimiento muy dinámicas. 4. 2. Programación de descargas La altura del botadero depende de las características de la fundación. Para la condición pseudo-estática se considera un coeficiente sísmico equivalente a ½ de la aceleración sísmica de diseño. Los criterios de diseño se basan en la aplicación de modelos. teniendo que escoger entre el uso de tres alternativas.ST. Si el botadero de desmonte no es físicamente estable se proponen tres métodos de cierre: ALTERNATIVAS DE CIERRE Se evalúa el procedimiento a seguir para la toma de decisión del cierre de los botaderos de desmontes. materiales granulares y drenantes. Los criterios de estabilidad mencionados.A. Deformaciones no controladas pueden poner en riesgo los elementos de cobertura. para ello.S 2000-Rel 2. condiciones recomendables para el extenso período de exposición sísmica. análisis de deslizamiento.0. aseguran un adecuado comportamiento de los taludes desde el punto de vista de la resistencia de los suelos y materiales involucrados. Los análisis de estabilidad consideran el comportamiento drenado mediante el uso de los parámetros de resistencia efectivos de suelos.R. para obras de ingeniería geotécnica. En los análisis de estabilidad de taludes se considera un valor mínimo de Factor de Seguridad FS de 1. entonces solo se hará trabajos de perfilado para poder colocar una cobertura adecuada. El período de exposición sísmica es de 500 años. encapsulamiento o revegetación. así como el nivel de deformación de los taludes ante un evento sísmico. verificación de estabilidad de muro y cálculo de asentamientos. si el deposito de desmonte no esta físicamente estable y no será reubicado. estabilidad global. La evaluación con MAC. siguiendo los criterios anteriores. Las pruebas y ensayos para la obtención de la información de sitio y de los materiales existentes cumplen procedimientos estandarizados internacionalmente.1 incluye estabilidad interna. El valor del Factor de Seguridad mínimo para la condición Pseudoestático es de FS=1. y si las condiciones lo permiten sé revegetará. que conforman los botaderos de desmontes.ESTABILIDAD FÍSICA Los criterios utilizados en el diseño se basan en la aplicación de metodologías de análisis y diseño. sin sismo.5 en la condición estática. un diagrama de Flujo nos muestra la metodología a seguir. . Si el botadero de desmonte es físicamente estable. procedimientos de análisis y diseño que son actualizados permanentemente a la luz de los resultados obtenidos en proyectos similares. 5.9% como humedad inicial y 18.9%. rocas piroclásticas.Botadero de Desmonte Si No ¿Reubicación del Desmonte? ¿Es fisicamente estable? Si Si No ¿Reubicación del Desmonte? Reubicar desmonte No Evaluar Alternativa 1. resistencia al corte y resistencia a la compresión simple. El promedio se estimó en 8. Dureza del desmonte En la escala de Mohs es 6. la dureza de la roca se estimó también mediante el ensayo de carga puntual y a partir de Tablas de Clasificación de Dureza. También fue chequeada en un laboratorio de mecánica . densidad (peso específico). Visualmente los desmonte están formado por caliza masiva verdosa. Banquetear 2. permeabilidad. Usar suelos reforzdos Perfilar y revegetar Estabilizar taludes PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL DESMONTE DE MINA Comprende la evaluación de dureza.5 % como humedad final. granulometría. El rango aproximado de resistencia es de 250 Mpa. van desde 2. humedad. tobas. Humedad La humedad calculada para el desmonte en dos laboratorios de mecánica de suelos. carbonatos de zinc. calcita cristalizada. Colocar Gaviones 3. La roca in situ es competente y estable igual que los granos gruesos. pirita y sílice.2% utilizando el método del peso de la muestra en el aire y el desplazamiento del volumen de agua correspondiente. Para este cálculo se40 Densidad Se calculó en material natural a un nivel de humedad de 9. etc. En roca in situ y de tipo sedimentario como pizarras y otros. La composición mineralógica del desmonte obtenida de lo anterior y por observación visual es la siguiente: carbonatos (caliza. fisuras. DISEÑO DE BOTADERO El diseño de botaderos depende del espacio que se tenga en quebradas o zonas planas cercanas a la mina. calcita) 79 %. Un método de estimación de la permeabilidad en materiales de grano heterogéneo requiere el cálculo de la granulometría del material lo cual se efectuó utilizando mallas Tyler y vibración controlada en un “rotup”. dolomita.de suelos. el agua viajará a través de fisuras y estratos requiriendo otras técnicas de medición. pirita 7 %. silicatos 14 %. .45 g/cm3. uniones. Permeabilidad Puede definirse como la capacidad de trasmisión del agua a través de los granos del subsuelo o de fracturas. La densidad varía con la humedad del material y el grado de compactación. Densidad media 2. Composición química y mineralógica La composición química del desmonte fue estimada para 10 elementos por el método de absorción atómica en un laboratorio químico. Los más comunes tipos de botadero son: Botaderos en quebradas Botaderos en medio de valles Botaderos en laderas de cerros.Botaderos de Desmonte Un botadero de desmonte es un área en el cual una operación de tajo abierto puede disponer mineral de baja ley y/o áridos que ha sido removido del pit con el fin de exponer el mineral de alta ley. tal como obras de estabilización y construcción de pistas de acarreo. En algunos casos el material es removido por otras indirectas razones. . mientras que. Condiciones de fundación. Requerimientos de restauración. la flexibilidad y facilidad de operación COLOCACIÓN DE GEOMEMBRANA La superficie no debe estar bajo ningún tirante de agua o fluido. la descarga en capas son construidos “de abajo hacia arriba”. La trinchera de anclaje. El monitoreo de la vida del botadero es recomendado y anticipado debido a las fallas de taludes. Botaderos en zonas planas. antes de colocar la geomembrana. de los cuales los más importantes son: Ubicación del Pit y tamaño a través del tiempo. Límites de la propiedad. La selección del sitio depende de varios factores. El primer paso para diseñar un botadero es la selección de un sitio o sitios que serán apropiados para manejar el volumen de desmonte de roca a ser removido durante la vida de la mina. lo cual añade significativamente a su estabilidad general. Los botaderos en capas o bancos pueden ser controlados. El botadero de mina construido usando una técnica de descarga final algunas veces son referidas como “construidos desde la parte superior”. Rutas de drenaje existente. el talud no está estabilizado por la nivelación con equipos convencionales hasta el cierre del botadero. Descarga final es controlada por procesos de falla donde el desmonte es depositado formando un talud cerrado a su ángulo de reposo y el factor de seguridad es por consiguiente cerrado a uno. sin embargo. Métodos de construcción Los botaderos son usualmente construidos por uno de los dos métodos más comunes: en capas o descarga final. Desde que la cara del frente está siempre avanzando durante la vida del botadero. Volúmenes de Desmonte de Roca. Equipos y maquinaria para el manejo del material. ello requiere un talud de topografía relativamente suave y usualmente conlleva una distancia de acarreo más larga en los años más tempranos de la vida de la mina. Topografía. el cual deberá basarse en: . Método de colocación. para su relleno y compactación será llevada a cabo por el contratista. cadencia y ruptura La resistencia a la punción El índice de fusión La estabilidad dimensional Instalación de Geomembrana Para realizar las uniones por fusión en los sistemas de impermeabilización que utilizan geomembrana se requiere básicamente. Preparación de la Geomembrana La geomembrana se suministra al sitio en rollos y únicamente se debe desenrollar la cantidad de material que pueda ser unido ese mismo día. además de otros instrumentos y equipos comunes. emitida por el fabricante. con el objeto de calibrar el equipo de sellado. esta se anclara con el mismo criterio pero en un terraplén temporal.30 en todo lo largo del perímetro del área propuesta para la disposición final de residuos sólidos. se llevarán a cabo dos pruebas de ruptura por el método de cortante y otras dos por el método “Peel”. en su literatura de impresa.30 por 0. La densidad El contenido de negro de carbón La dispersión El espesor La resistencia a la tensión. el contratista deberá presentar la tabla de valores mínimos de las propiedades físicas de laminado de polietileno de alta densidad y alto peso molecular e índices de resistencia a productos químicos. Especificaciones de Geomembrana de PAD El laminado de Polietileno de Alta Densidad (PAD) y alto peso molecular deberá resistir satisfactoriamente los productos a manejar las reacciones químicas entre sí. Dado que el área de impermeabilización se realizara por etapas a lo largo de la vida útil del relleno sanitario. En cada muestra de zonas selladas.30 m alejada del borde del talud y tendrá una sección de 0. beberá estar completados los siguientes conceptos. La prueba de “Peel” se ejecutará sometiendo de una unión sellada de 2.54 cm de ancho a . misma que beberá adjuntar con su propuesta. se excavará a un minuto de 0. en aquellos costados en donde no se ancle la geomembrana de forma definitiva. para posteriormente unirse a la etapa de preparación subsiguiente. En dicha información técnica. Con el objeto de respaldar que el producto cumpla con las normas solicita.La trinchera de anclaje. Instalación de la Geomembrana en el Sitio Se realizarán pruebas destructivas en uniones selladas de prueba antes de llevar a cabo las uniones en el sitio. La prueba de cortante es similar con la diferencia de que la tensión se aplica en el plano de la zona que se prueba. tratando de “despellejar” o abrir la zona de la unión.un esfuerzo de tensión mediante un tensiómetro calibrado portátil. .