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MINERIA Y METALURGIA

“DRENAJE EN MINERIA A CIELO ABIERTO”

NOMBRE::- Juan Muñoz - Victor Ponce– Julio Vidal CARRERA: Ing en minas. ASIGNATURA: Ventilacion y Drenaje en mina. PROFESOR: Esteban Lopez. FECHA:25/06/2019

Resumen Ejecutivo

Índice

Introducción

¿Qué es el drenaje?

Hoy en la actualidad se le llama drenaje a todo lo que sea el sistema de tuberías, sumideros o trampas, con sus conexiones, que permite el desalojo de líquidos, generalmente pluviales, de una población. Y este tiene 2 tipos: Drenaje sanitario: son las tuberías por las cuales se trasladan las aguas negras. Se llama drenaje del baño sanitario al que transporta los desechos líquidos de casas, comercios y fábricas no contaminantes. En algunas ciudades son dirigidos a plantas depuradoras para su tratamiento y posterior vertido a un cauce que permita al agua continuar el ciclo hidrológico. Drenaje pluvial: se conoce con éste nombre al sistema de drenaje que conduce el agua de lluvia a lugares donde se organiza su aprovechamiento. El drenaje funciona gracias a la gravedad. Las tuberías se conectan en ángulo descendente, desde el interior de los predios a la red municipal, desde el centro de la comunidad hacia el exterior de la misma. Cada cierta distancia se perforan pozos de registro verticales para permitir el acceso a la red con fines de mantenimiento. En el caso del drenaje pluvial, en el pavimento de las calles se establecen alcantarillas, conectadas directamente a la tubería principal, para captar el agua de lluvia.

Historia Se han encontrado vestigios de sistemas de drenaje en civilizaciones tan antiguas como las del Valle del Indo; sin embargo, éstas eran superficiales y no subterráneas. En el Imperio romano el sistema era eficiente pero pestilente: la Cloaca Máxima, anterior a la época imperial, que todavía existe actualmente, constituye un ejemplo notable de la ingeniería sanitaria romana. Se utilizó preferentemente para desecar las aguas pantanosas del subsuelo. La primera red de drenaje subterráneo se construyó en París, Francia en el Siglo XIX. Muchas ciudades de la Europa Central al lado de grandes ríos han tenido que construir grandes obras hidráulicas para el drenaje de las aguas fecales o servidas

como se produce el drenaje en la minería Se forma drenaje de la mina cuando la pirita o sulfuros de hierro, están expuestos y reaccionan con el aire y el agua para formar ácido sulfúrico y hierro disuelto. Algunas o todas las concentraciones del hierro pueden precipitar en sólidos de color rojo, naranja, amarillo o sedimentos en el fondo de las corrientes que contienen drenaje de la mina. El ácido disuelto escurre metales pesados como el cobre, el plomo, el mercurio en las aguas subterráneas o superficiales. La velocidad y el grado en el que el producto del drenaje ácido de minas se puede aumentar por la acción de ciertas bacterias.

Drenaje a cielo abierto El drenaje a cielo abierto resulta necesario para garantizar que las operaciones mineras puedan seguir realizándose sin problemas. Habitualmente, las aguas grises de las minas a cielo abierto contienen materiales abrasivos como piedras, arcilla y azufre; además, pueden presentar valores de pH muy bajos. Las bombas de desagüe de la gama DWK se caracterizan por su robusto diseño en hierro fundido y su compacidad, que hacen que resulten idóneas para utilizarlas en instalaciones fijas y provisionales en los pozos; además, ofrecen un rendimiento excelente a alta presión que no se ve afectado por la presencia de materiales abrasivos. Se necesita una disposición de bombas de desagüe que ofrezcan un uso duradero, permitiendo gestionar grandes caudales y que puedan instalarse en seco o sumergidas; existen versiones de estas bombas fabricadas en materiales resistentes a la corrosión de alta calidad, capaces de resistir las condiciones más exigentes. Una selección correcta de los materiales es el método más importante de prevención de la corrosión, lo que consigue aumentar la vida útil de los sistemas de bombas

Bombas de drenaje DWK DWK/DPK son bombas excelentes para aplicaciones de drenaje y eliminación de agua. La construcción en hierro fundido y el diseño hidráulico contribuyen a su durabilidad y alta eficiencia. La diferencia entre las bombas DWK y DPK radica en la gestión de la descarga y el tipo de instalación. Las bombas DWK están diseñadas con tubería de descarga superior y filtro de aspiración y es más adecuada para instalación temporal, mientras que DPK tiene descarga lateral y auto acoplamiento o en vertical (como accesorios) y es más adecuada para instalación permanente. Aplicaciones DWK/DPK son bombas excelentes para aplicaciones de drenaje y eliminación de agua. Las combinaciones del diseño compacto con la capacidad de alta presión hacen que la bomba sea adecuada para pozos, tanto como instalación permanente como temporal. Los diseños óptimos de instalación proporcionan flexibilidad. Las aplicaciones incluyen: Lugares en construcción -Excavaciones -Tuneles -Estanques -Pozos de drenaje.

Características y beneficios -Durabilidad -Alta eficiencia -Instalación flexible -Capacidad de alta presión, económico.

Efectos de la presencia de agua en la estabilidad de un talud -Aumenta el peso del talud favoreciendo su deslizamiento -Aumenta los empujes sobredimensionarlos.

sobre

los

elementos

de

contención,

obligando

a

-La escorrentía produce erosión y arrastre de materiales en la cara del talud. -La escorrentía produce erosión y arrastre de materiales en la cara del talud. -Degrada la calidad del macizo rocoso, aumentando la meteorización de las juntas, apertura y relleno. -Aumenta la presión intersticial en desestabilizadoras en la masa rocosa.

poros

y

fracturas,

generando

tensiones

aguas en macizos rocosos y taludes -Agua Intergranular: Se encuentra ocupados los poros y huecos entre los granos que constituye la roca. -Agua Interfractural. Ocupa los huecos originados por la presencia de discontinuidades en el macizo rocoso, como diaclasas, fracturas, entre otros. -Agua en Fallas. Actúan como conductores de agua, su capacidad de transmisión de agua es tan importante que determinan la red hidrológica. -Agua en los Karsts. Constituyen uno de los sistemas de almacenaje de agua más importantes y se crean por disolución de materiales.

objetivo de la aplicación de sistemas de drenajes -Eliminación del agua evitando sus efectos negativos sobre la estabilidad del talud -Minimizar la cantidad de agua en circulación en las áreas operativas. -Eliminar aguas con ciertas características para que no afecten negativamente la calidad del cuerpo de agua receptor. -Reaprovechar el máximo de agua utilizada en el proceso industrial

AGUAS SUPERFICIALES Producen: Erosión de taludes de excavación y cortas, pistas y zanjas de drenaje, y arrastre de los materiales erosionados. Reblandecimiento de pistas y formación de zonas heladas en invierno Reducción de los rendimientos de las unidades de carga y transporte al circular sobre pisos embarrados y por mayor formación de baches.

AGUAS PROFUNDAS Producen: Reducciones de las resistencias de suelo y roca. Reducción de la estabilidad de los taludes de excavación, requiriéndose acudir a ángulos mas tendidos

Selección de sistema de drenaje El sistema de drenaje de una mina se deberá elegir de acuerdo a los siguientes parámetros: -Geología e hidrogeología del área de explotación. -Objetivos del desagüe. Su aprovechamiento. -Método minero de explotación y su secuencia. -Estudios de los costes. Y estos e pueden clasificar según sean exteriores o interiores:

Sistemas de drenajes exteriores

Desvió de cauces consiste en el desvío de los cauces que transcurren próximos o sobre el área de la Explotación y en la canalización de las aguas de escorrentía hasta su vertido en Puntos alejados de la mina.

las cunetas Pueden ser perimetrales o de berma, las perimetrales (guardas) se encargan de interceptar aguas de cotas mayores que llegan hasta el talud; las cunetas de berma se ubican en el talud para captar las precipitaciones que inciden directamente sobre este reduciendo la longitud y el caudal de escorrentía.

perforación de pozos de bombeo de exteriores Es viable cuando la permeabilidad es suficientemente alta y se basa en la perforación, alrededor del perímetro de la explotación, para mantener el nivel freático por debajo del fondo de la explotación.

Sistema de drenaje interiores

Los sistemas de desagüe interiores se implantan cuando tanto las aguas de escorrentía superficial como las aguas subterráneas, no pueden ser interceptadas y controlables eficientemente por los sistemas exteriores, o cuando es necesario dirigir las aguas fuera de la explotación.

perforación de sondes horizontales Aunque se le aplique el calificativo de horizontales, lo usual es que tengan de 2 a 5° de inclinación en dirección a la boca, con el fin de facilitar la descarga del agua por gravedad. Los diámetros más frecuentes oscilan entre los 6 y 15 cm.

perforación de pozos de interiores de bombeo Puede instalarse con anterioridad a la construcción del talud y garantiza su seguridad durante toda la fase constructiva. Pueden utilizarse como pozos de drenaje verticales los mismos sondeos de investigación que se hayan construido en la zona. Requieren el adecuado mantenimiento continuado. sus equipos de bombeo y el consumo de energía que necesita para la extracción del agua, hace que su coste de instalación y de utilización sea mucho mayor que el de los drenes horizontales.

galerías de drenaje -Sistema muy efectivo, gran coste. -viable tanto para el drenaje en el caso de taludes de gran altura y en situaciones realmente críticas. -Es una técnica poco frecuente en pequeñas minas, pero bastante extendida en grandes explotaciones mineras a cielo abierto con problemas de agua.

Lagunas de sedimentación excavación artificial destinada a la acumulación de sólidos y líquidos con alto contenido de sedimentos, cuya función principal es permitir la decantación de los sólidos en suspensión en un determinado período de tiempo Importancia: Prevenir, corregir y mitigar el impacto ambiental que se produce sobre un cuerpo de agua. Por las descargas de aguas residuales provenientes de los procesos de operación. -Controlar las aguas residuales con carga de sólidos. -Control de aguas residuales ácidas o alcalinas. -Control de aguas de escorrentía.

Instalación de bombas Las bombas e instalaciones de bombeo son componentes esenciales y vulnerables en casi todos los sistemas de agua. El diseño, operación y mantenimiento inadecuados de los sistemas de bombeo pueden representar riesgos sanitarios graves, incluida la pérdida completa del suministro de agua. Para evaluar la seguridad, suficiencia y confiabilidad del sistema de agua, el inspector debe incluir a las bombas e instalaciones de bombeo como parte integral de la inspección sanitaria.  Las instalaciones de bombeo se deben proteger contra el vandalismo y el ingreso de personas no autorizadas. El perímetro de la propiedad debe estar cercado y las puertas y ventanas del exterior del edificio se deben cerrar con candado. Se debe verificar la presencia de paneles eléctricos, interruptores y válvulas en los alrededores del edificio.  La estación de bombeo se debe ubicar por lo menos a 30 cm por encima del nivel más alto de inundación. La escorrentía superficial debe drenar lejos de la estación de bombeo. Las estaciones de bombeo se deben diseñar con drenajes adecuados para que el equipo no se inunde en caso de que se rompa una tubería. Los compartimentos que están por debajo del nivel del piso, tales como los pozos de agua y fosas secas, se deben sellar para prevenir la entrada de agua indeseable, ya sea por las paredes o por la escorrentía superficial. Las fosas secas deben incluir un sumidero y una bomba de sumidero. Asegúrese de que los controles eléctricos y motores no estén expuestos a inundaciones.  El inspector debe verificar las condiciones de las paredes, techos, ventanas y puertas para asegurarse de que la lluvia no entre al edificio. Las grietas alrededor de la tubería de las bombas son un indicador de las condiciones del golpe de ariete durante el inicio y final del funcionamiento de la bomba. Esto puede incrementar la presión y ocasionar fisuras en el sistema de distribución.  En climas fríos, el edifico se deberá calentar para prevenir la congelación de las tuberías. La ventilación es necesaria en todos los climas a fin de reducir el calor, la humedad y la corrosión. El interior del edificio debe tener alumbrado permanente para facilitar la inspección y el mantenimiento durante la noche.  Verificar que el equipo esté accesible para la inspección y mantenimiento. Además, deben existir medios para trasladar el equipo pesado fuera del edificio. Por ejemplo, las casetas de pozos deben tener una escotilla desmontable en el techo directamente sobre el pozo. Esto facilitará el traslado del equipo mecánico con una grúa

 El inspector debe observar el orden y limpieza de las instalaciones de bombeo. El polvo se puede combinar con lubricantes y reducir la duración de los engranajes. Asimismo, el polvo y la humedad forman un revestimiento aislante en el bobinado del motor, lo cual puede producir calentamiento. En la mayoría de casos, la falta de orden y limpieza reflejan una operación y mantenimiento deficiente. Sin embargo, no suponga que debido a que una habitación se mantiene ordenada y limpia, se están siguiendo buenas prácticas de O&M  El inspector debe verificar que se hayan identificado todos los espacios confinados del sistema de agua y que cuenten con una ventilación adecuada. El operador deberá prender los ventiladores antes de ingresar. Se deben tomar todas las precauciones de seguridad antes de ingresar a espacios confinados. Las escaleras de acceso deben estar sujetadas firmemente. Cada estación de bombeo se debe equipar con un extinguidor de incendios de clase B (líquidos inflamables) y clase C (equipo eléctrico).