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DRENAJE EN MINERIA A CIELO ABIERTO

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Contenido INTRODUCCION ............................................................................................................................... 3 DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMA DE DRENAJE ................................................................................ 4 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE DRENAJE .................................................................................... 5 INCLINACION DE BERMAS ............................................................................................................... 6 DIMENSIONAMIENTO DE CANALETAS ............................................................................................ 6 DIMENSIONAMIENTO DE CUENCAS DE DECANTACION.................................................................. 6 IMPLEMENTACION DE BOMBAS ..................................................................................................... 7 EJEMPLO DE IMPLEMENTACION DE SISTEMA DE DRENAJE POR BOMBAS .................................... 7 DRENAJE POR TUBERIAS. ................................................................................................................ 9 CONSIDERACIONES DERIVADAS DE LA PRESENCIA DE AGUA EN LOS MACIZOS ROCOSOS .......... 10 CONCLUSION ................................................................................................................................. 12

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INTRODUCCION

Durante el inicio de la minería el agua ah sido un problema que ha afectado y obligado a la detención de las operaciones por la seguridad de sus trabajadores, debido a la inestabilidad que le otorga mucha humedad a un terreno. La presencia de agua en minería superficial es uno de los problemas que más afectan en la estabilidad del talud como el de acceso y acarreo. Con el paso del tiempo esto ha sido solucionado y mejorado con la implementación de sistemas de drenajes a cielo abierto, resultando necesario para garantizar que las operaciones mineras puedan seguir realizándose sin problemas. Un sistema de drenaje tiene por objetivo proporcionar la recolección, transporte y lanzamiento final de aguas de escurrimiento superficial de modo que la integridad de los terrenos y las características de los cuerpos de agua receptores sean preservadas. De esta forma, el drenaje tiene por objetivo el control de la erosión, la minimización de la colmatación y la manutención de la calidad física y química de los cuerpos de agua receptores.

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DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMA DE DRENAJE En estos casos el método de drenaje consiste en crear unas condiciones de transporte con pendiente suficiente para evacuar los excesos de agua, está pendiente puede desplazarse sobre la superficie del terreno o por los cauces abiertos en el mismo (surcos, zanjas, canales, etc) hasta llegar a un punto de salida. La evacuación se hace generalmente por gravedad aunque en los casos necesarios acude al bombeo. El método de drenaje superficial puede ejecutarse mediante  Nivelación, sistematización y refinación del suelo.  Levantamiento de caballones, surcos, zanjas o canales de excavación

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COMPONENTES DE UN SISTEMA DE DRENAJE Los principales componentes de un sistema de drenaje son los siguientes:  Inclinación de bermas para una decantación de las aguas acumuladas.  Una o más canaletas perimetrales implantadas en torno de las pilas de estéril, eventualmente de las cuencas de desecho y de las áreas de apoyo operativo, con el objetivo de reducir la cantidad de agua de escurrimiento superficial que penetra el área de operación canaletas longitudinales instaladas en las áreas más susceptibles a la erosión estas recogen el agua que se escurre por ellos.  Canaletas transversales instaladas conjuntamente con las longitudinales, conducen las aguas recogidas en las cunetas hacia cotas inferiores.  Cuencas de decantación, instaladas en los puntos más abajo de la mina, como por ejemplo al pie de las pilas de estéril, con el objetivo de promover la sedimentación de las partículas sólidas antes del lanzamiento de las aguas a los cuerpos receptores.  Implementación de bombas.

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INCLINACION DE BERMAS En aquellas minas de montaña o ladera con un desagüe natural, se realizan bermas con ligeras pendientes de 1- 2 % para conducir el agua a unos lugares apropiados y evitar que permanezca en la explotación DIMENSIONAMIENTO DE CANALETAS Las canaletas de drenaje deben transportar las aguas a una velocidad suficiente para que los sedimentos no se depositen en ellas. En general, pueden ser de tres tipos en cuanto a su sección transversal: circulares, triangulares y trapezoidales y pueden o no estar revestidas DIMENSIONAMIENTO DE CUENCAS DE DECANTACION Las cuencas de decantación son necesarias aunque un buen sistema de drenaje haya sido implantado en la mina. Durante la vida útil de la empresa siempre habrá superficies expuestas a la acción de las aguas y del viento y por ende suministrando material transportado aguas abajo. Una mina puede tener diversas cuencas de decantación de portes variados. La función de una cuenca de decantación es promover la sedimentación de las partículas sólidas transportadas por las aguas de drenaje antes de verterlas al cuerpo receptor. Existen dos modos básicos de operación de cuencas de decantación, que son: 1. promover su no colmatación periódica o aumentar la altura de la represa. Las represas de contención son generalmente represas de

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tierra de pequeña altura que pueden construirse, por ejemplo, con los estériles de la mina. 2. Se debe observar en su construcción los criterios geotécnicos para cualquier represa de tierra, siendo ideal que ellas tengan un filtro de drenaje.

IMPLEMENTACION DE BOMBAS

EJEMPLO DE IMPLEMENTACION DE SISTEMA DE DRENAJE POR BOMBAS

La Minera Collahuasi debía transportar agua en la mina a rajo abierto. La agresividad del medio donde se debían instalar las líneas de desagüe hizo que los ingenieros de Collahuasi apostaran a la implementación de un importante cambio para mitigar los fallos repetitivos que tenían con los materiales anteriores. La solución fue la instalación de una línea de 4 kilómetros de longitud que iba desde el fondo del rajo hasta la zona de descarga. Se utilizó una tubería de 225 mm Clase 24, en tramos largos y continuos de 320 metros que posibilitaron una rápida instalación de descuelgue. La facilidad de tener una tira continua sin uniones intermedias, proporcionó una alta confiabilidad a la operación de bombeo en las difíciles condiciones del rajo. La tubería fue diseñada para sobrepasar los periodos de vida útil de estos sistemas de desagüe sin daño alguno para la línea, las operaciones o las personas.

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DRENAJE POR TUBERIAS.

Ferrexpo Yeristovo Mining necesitaba instalar secciones de tramos largos móviles de tubería para el desagüe de la unidad minera. Solicitaron que la tubería tuviera resistencia a las ralladuras y que se pueda instalar sobre rocas sin ninguna preparación previa.

Solían trabajar con tubos de acero, pero estos presentaban serios problemas, como: 1. Corrosión 2. Instalación difícil y costosa. 3. Largo tiempo de desmontaje y sustitución. La solución fue implementar tuberías con un diámetro exterior de 280 mm, clase 15 en tramos de 120 metros cada una con acoples mecánicos para una instalación rápida y eficiente. En la instalación, se utilizó una excavadora de 60 toneladas y un manipulador telescópico para el desenrollado.

Se instalaron 3 líneas de 120 metros cada una sin ningún conector adicional. La única conexión era un acople bridado con una salida a la bomba. Las tuberías se fijaron en la parte superior y en el medio mediante abrazaderas de soporte.

Al usar las soluciones de tuberías, la empresa pudo ahorrar costos (mano de obra y tiempo de instalación).

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CONSIDERACIONES DERIVADAS DE LA PRESENCIA DE AGUA EN LOS MACIZOS ROCOSOS

En términos generales y desde muy distintos puntos de vista es fácil comprender que las actividades mineras se encuentran estrechamente ligadas al agua:  como un problema a evitar, disminuir o corregir en la explotación.  como una necesidad de utilización del recurso aprovechamiento en la propia mina o fuera de ella.

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 como recurso ambiental que es necesario proteger. En comparación con la mayoría de las actividades industriales y agrícolas la explotación minera no es una gran consumidora de agua, aunque la necesita y requiere tener asegurado el abastecimiento necesario. Muchas veces el problema es el inverso y tiene que liberar grandes cantidades de agua no deseables en el ámbito del proyecto. Éste es el problema del drenaje minero: El de captar transportar y eliminar hacia el entorno (al ambiente) flujos de agua y hacerlo de tal manera que no

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se ocasionen daños. Por tanto el problema del agua requiere el adecuado enfoque y planteamiento así como su correcta gestión. Para ello es necesario que las soluciones estén fundamentadas en estudios hidrológicos e hidrogeológicos que sean suficientemente detallados y hayan sido desarrollados desde el mismo inicio del proyecto y estén destinados a permitir la gestión racional de las aguas interceptadas. En una etapa posterior y, partiendo de ésta base, se dimensionarán y construirán las oportunas infraestructuras de captación y conducción, asegurando además su efectividad, su fiabilidad y su constitución con elementos seguros y de larga duración. Para ello es necesario tener en cuenta que todas las infraestructuras pueden empezar a entorpecer las labores mineras. En cualquier caso son elementos que encarece la explotación, pero que son absolutamente necesarias, porque si el problema de drenaje no es adecuadamente planeado desde el principio, puede llegar a adquirir una importancia y magnitud que incluso llevar a la suspensión de la explotación minera. Uno de los puntos de partida de todo proyecto que contemple una excavación de cierta envergadura es, consecuentemente, empezar por llegar a alcanzar un profundo conocimiento de la realidad del entorno físico en la que se va a operar teniendo en cuenta los siguientes putos: El agua y su influencia en la estabilidad de taludes y huecos mineros (la seguridad geotérmica explotación). El agua dentro de la planificación, la superación de la mina teniendo en cuenta que los usos del agua y las necesidades dentro de la mina son muy diversos. El agua y el medio ambiente, abordando tanto los problemas asociados a la operación minera en sí como los derivados del futuro abandono de la actividad.

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CONCLUSION

Para finalizar debemos tener en cuenta que las aguas superficiales pueden crear una amplia variedad de problemas en los proyectos mineros entre los más importantes se destacan:  Erosión de taludes de excavación, pistas y zanjas de drenaje, y arrastre de los materiales erosionados.  Reblandecimiento de pistas y formación de zonas heladas en invierno.  Reducción de los de los rendimientos de las unidades de carga y transporte al circular sobre pisos embarrados y por mayor formación de baches.  Incremento de los costos de mantenimiento al aumentar el porcentaje de averías originadas por la acción abrasiva del barro corrosión de la humedad y efecto de esta sobre el equipo eléctrico, (el agua actúa como lubricante en los cortes de los neumáticos con la roca).  Formación de conos de materiales erosionados en zonas no deseadas o previstas con el consiguiente incremento de costos por su retirada y limpieza.  Incremento de la presión hidráulica en fracturas tensiónales.

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