Diseño de Botaderos
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METODOS DE EXPLOTACION SUPERFICIALCAPITULO VIDISEO DE BOTADEROSCajamarca, 26 de Octubre del 2014.
Docente:Ing. Wilmer Alejandro Salcedo RebazaBOTADEROS:El material estril extrado de la mina, debe ser dispuesto en lugares especficos y adecuados para este fin, por lo que tendremos que definir las caractersticas de estos lugares. Un buen lugar para un botadero lo constituir el sector que cumpla de mejor manera todas las exigencias para su habilitacin, tanto tcnicas como econmicas, de las cuales podemos mencionar las siguientes:
BOTADEROS:La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y el lugar de descarga del material estril (o botadero) debe ser la mnima posible, por una razn econmica, ya que el rendimiento de los equipos de transporte es afectado por esta distancia.
BOTADEROS:El lugar donde se depositarn los escombros o estril debe ser geolgica y geomecnicamente apto para ello, ya que la gran cantidad de material a depositar puede generar siniestros geomecnicos en el sector mismo (hundimiento) o en sectores aledaos (distribucin de esfuerzos).
BOTADEROS :El sector elegido debe carecer de importancia econmica en el presente y en un futuro, es decir hay que comprobar la inexistencia de recursos utilizables en el sector (por ejemplo un yacimiento con bajo inters econmico hoy, pero que puede ser interesante en el futuro, o una reserva importante de agua, etc.).
BOTADEROS:La utilizacin del sector elegido no debe significar un dao ambiental real o potencial, lo cual se garantizara con un adecuado estudio al respecto.
DISPOSICIN DE BOTADEROS EN LADERAS:Comnmente se disponen los residuos minerales en las laderas de los cerros circundantes a la explotacin, ms que nada por razones de simplicidad en la descarga, mantencin y estabilidad, adems que se encuentra disponible un mayor espacio para la actividad y sta se puede realizar de una manera ms uniforme.
DISPOSICIN DE BOTADEROS EN QUEBRADAS:La disposicin de material estril en quebradas solo podr realizarse en casos que esta actividad no revista un riesgo real o potencial, lo cual se lograra con un adecuado estudio del sector, teniendo precaucin con los cauces de aguas que pudiesen ser afectados.
DISPOSICIN DE BOTADEROS EN PILAS O TORTAS: Existen casos en que no se dispone de laderas cercanas en que se puedan depositar los materiales estriles, por lo que se debe recurrir a la construccin de pilas o tortas de acopio. En este caso debe considerarse la construccin o habilitacin permanente de accesos sobre la pila misma, a diferencia de la disposicin en laderas en que parte de los accesos se habilitan en los mismos cerros.
COLAPSO EN LOS BORDES DEL BOTADERO: Los colapsos en las caras de material compacto, como en el caso de los bancos construidos en roca, se producen en funcin de las estructuras presentes y por lo general son predecibles, ya que la mayor parte de las veces dichas estructuras son debidamente mapeadas y tienen algn grado de presencia en la superficie, por lo que se puede estimar, prevenir y controlar la ocurrencia de un evento de inestabilidad.
BOTADEROS: Para el caso de los depsitos de material no compacto o suelto, se pueden apreciar ciertos indicios de inestabilidad en superficie, pero lamentablemente no siempre se puede determinar el volumen afectado por dicha inestabilidad, debido a que la cara por la cual de deslizara el material inestable no es recta sino curva.
BOTADEROS: En algunas ocasiones puede apreciarse en el talud algn indicio de la inestabilidad y de ese modo estimar la curva de deslizamiento, e incluso evitarlo con algn tipo de accin. Este indicio por lo general luce como un levantamiento de la superficie del talud.
MANTENIMIENTO DE BOTADEROS: Para evitar la situacin descrita anteriormente debemos atacar el punto crtico del asunto, la compactacin, ya que as podemos lograr que nuestro material suelto llegue a ser lo ms parecido posible a un material compacto, consiguiendo una mejor estabilidad global. La compactacin se puede realizarse de distintas maneras, en funcin de los recursos con que se disponga, pero generalmente se recurre al apoyo de equipos como los Bulldozers y wheeldozers, no siendo muy comn observar rodillos compactadores en estos sectores aunque la presencia de estos sera de gran utilidad. MANTENIMIENTO DE BOTADEROS: Debemos tomar en cuenta que la densidad con que llega y se deposita el material es de 1,92 ton/m3 (para una densidad in situ de 2,7 ton/m3), una buena compactacin o mantencin de un botadero tendra que permitir alcanzar densidades de 2 a 2,1 ton/m3, es decir un incremento del 9% respecto a la densidad con que llega al depsito o un 78% del valor de la densidad in situ. Debemos notar que esto depende de la granulometra, el grado de esponjamiento con la cual llega el material a los botaderos y obviamente de la calidad de la mantencin del depsito. MANTENIMIENTO DE BOTADEROS: Puede que la densidad en los niveles inferiores del depsito sea mayor por la presin que ejerce la pila de material dispuesto encima de este nivel, por lo que se podra esperar un comportamiento decreciente de la densidad en funcin de la altura. MANTENIMIENTO DE BOTADEROS: Otro punto importante que debemos destacar es que a pesar de que no se pueda lograr la mxima compactacin con los equipos en comparacin a la compactacin lograda por la presin de los miles de toneladas sobre una capa de este mismo botadero, es de suma importancia lograr uniformidad en la compactacin realizada por los equipos, ya que mientras ms homogneo sea el comportamiento de la densidad por niveles dentro del depsito, ms seguro se torna la operacin sobre el botadero y se garantiza as la estabilidad general de la pila de material. MANTENIMIENTO DE BOTADEROS: Si existiesen discontinuidades dentro del depsito, lo ms probable es que si ocurriese una falla, o un problema ese sera el punto por donde se manifestara dicha situacin, independiente de que sea o no la causa de ello. Por ejemplo, si un sector se encuentra mal compactado y ocurre un evento ssmico de proporciones, lo ms probable es que si hay algn tipo de colapso o dao en la pila de material, ste dao tendra relacin al sector antes mencionado sin ser este el causante del evento ssmico.
PRESIN EJERCIDA SOBRE EL TERRENO POR EL BOTADERO: Dentro de los efectos que produce la presencia de un gran volumen de material en un lugar donde antes este no exista, est el efecto de la presin sobre el terreno. Es por ello que dentro de las consideraciones para la seleccin de un lugar para la disposicin de este material se debe incluir un estudio detallado de las condiciones del sector, para definir si el terreno ser capaz de soportar sin problemas la disposicin del estril. Es importante destacar que ha habido casos en que al encontrarse los botaderos muy cercanos a la explotacin de la mina, se han detectado algunas anomalas en l rajo (o en minas subterrneas) producto de la presin ejercida por los depsitos de estril.
OPERACIN EN BOTADEROS: Bsicamente la descarga se realiza en las cercanas del borde del botadero, teniendo en cuenta que debe existir una distancia prudente para evitar accidentes durante y despus de la operacin. Para ello no basta con la operacin solitaria y cuidadosa del operador del camin que descargar, sino que se requiere la operacin conjunta de otros equipos de apoyo como los bulldozers y/o wheeldozers, los cuales procedern a realizar su acomodamiento y a la construirn la cuneta de seguridad una vez descargado el material. .
CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: El clculo del volumen a utilizar en los botaderos, se realiza con el fin de estimar el espacio fsico necesario para la adecuada disposicin del material estril, de modo que podamos definir el lugar o lugares donde se dispondrn dicho material. En funcin de la necesidad y considerando los aspectos econmicos involucrados (costos en el transporte, distancia, discriminacin entre estril con leyes de fino interesantes (es decir potencialmente explotables), tipo de material (oxidado; sulfurado; suelo; etc.) y su potencial uso futuro o su potencial efecto sobre el medio ambiente, caractersticas de los sectores disponibles para el depsito de estril, proceso del mineral principal extrado, etc., se obtendr como resultado la disponibilidad y ubicacin de los sectores para la disposicin de estos materiales. CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: Teniendo en cuenta lo anterior, cada sector habilitado para la disposicin de materiales tendr un costo asociado, es decir cada tonelada de material a depositar, con sus caractersticas propias costar una cierta cantidad de dinero, por lo que este clculo es de suma importancia en el momento de evaluar un proyecto de explotacin a rajo abierto.
Cada bloque de estril, dentro de la explotacin, tendr asociado un costo de extraccin extra por concepto de manejo fuera de la mina, lo cual determinar una planificacin especial de su disposicin fuera de la explotacin.CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: Pueden existir varios tipos de botaderos o acopios, como por ejemplo: - Botaderos de sulfuros con baja ley (potencialmente lixiviables), en el caso de tener un proceso de flotacin o lixiviacin de sulfuros de alta ley y que no considere el tratamiento de material de baja ley. - Botaderos de xidos con alta ley (potencialmente lixiviables o comercilizables), en el caso de que el proceso principal sea de flotacin de sulfuros y no se contemple la lixiviacin de xidos. - Botaderos de sulfuros con alta ley (potencialmente lixiviables), en el caso de tener un proceso de lixiviacin de xidos y que no considere el tratamiento de material sulfurado.
CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: - Botaderos de material tipo suelo o material orgnico(TOPSOIL), para futuras restauraciones ambientales. - Botaderos de materiales distintos al mineral principalmente tratado, como carbonatos, arcillas, gravas, arenas, etc., que de una u otra manera pueden tener inters econmico. - Botaderos de mineral cuyo tratamiento se posponga en el tiempo, por dar preferencias a los que aportan mejores beneficios actuales en el proyecto (acopios). - Botaderos de material con un proceso asociado distinto al mineral principal. CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: - Esto nos indica la necesidad de definir con anticipacin los tipos de materiales involucrados en la explotacin de una mina a rajo abierto, ya sea como mineral a tratar durante el proyecto como el material estril o no considerado en el proceso de beneficio definido, ya que la mejor forma de obtener un mximo beneficio es pensar en todo, es decir ordenar los recursos, de modo que siempre exista la posibilidad de aprovechar uno o ms recursos. CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: - Otro punto interesante a considerar es que el lugar donde se van a depositar los distintos materiales debe ser apto para ello y no debe significar un problema ms que resolver, es decir si estoy pensando en la disposicin de un material que en el futuro ser lixiviado con cido sulfrico (u otro), debo buscar un lugar tcnica y econmicamente adecuado para ello, donde desde ya o en el futuro pueda implementar el sistema de lixiviacin, independientemente de que efectivamente se haga. Esta actitud es el reflejo de la conciencia actual en la minera, adquirida sobre la base de la experiencia de muchos aos, la que se puede traducir en Pensar en lo impensable. CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: Teniendo en claro todo lo anterior, se puede proceder a calcular el espacio o volumen necesario para depositar los materiales involucrados en la explotacin, y el clculo se puede expresar como: EXAMEN
VX = TX / X (m3) VX : Volumen necesario para depositar el Material X en metros cbicos. TX : Tonelaje del Material X in situ (en la mina). X : Densidad compactada final del Material X en el botadero en toneladas por metro cbico. CLCULO DEL VOLUMEN A UTILIZAR POR EL BOTADERO Y COSTO DE UTILIZACIN: Una vez calculado el volumen necesario, debemos identificar los sectores donde podrn ser depositados los distintos materiales teniendo en cuenta las consideraciones antes descritas y simulando la geometra posible del depsito, de modo que se tenga una aproximacin de la forma y los lmites del botadero y as poder calcular su capacidad. Para cubicar y visualizar grficamente los futuros botaderos debemos disponer de la informacin suficiente de los sectores que sern habilitados para ello, como por ejemplo la pendiente del sector, el ngulo de reposo del material (con el cual va a quedar finalmente el material en forma segura), altura de los depsitos, reas y las figuras tpicas que se formaran en funcin de estos datos, luego hacer los clculos geomtricos correspondientes de volmenes y llevarlos a un plano donde sern representados .
COSTO DE UNA TONELADA DE ESTRIL ENVIADA A BOTADERO: Teniendo en cuenta que el material estril no tiene relevancia econmica, desde el punto de vista del beneficio que reporta, s lo tiene desde el punto de vista de los costos que involucra su extraccin y disposicin. El valor que posee un bloque de estril involucra: - Costo de extraccin desde la mina, en funcin de las operaciones unitarias asociadas y las distancias que tendr que recorrer ese material sobre el equipo de transporte. - Costo asociado a un nuevo manejo del material (en el caso de ser requerido, por ejemplo suelos, acopios de mineral que posteriormente sern procesados, etc.). - Costo de mantencin de los depsitos (generalmente se asume como parte del costo de servicios mina donde se incluyen los costos de los equipos, mano de obra, etc.) - Costo asociado a restauracin de depsitos (en el caso de imprevistos, lo cual se asume generalmente como imprevistos de la operacin). GRACIAS!!!