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• Franklin Gallardo Araya

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EVALUACION ESTABILIDAD BOTADEROS COMPAÑÍA MINERA SIERRA MIRANDA SCM

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INTRODUCCION El estudio solicitado por COMPAÑÍA MINERA SIERRA MIRANDA SCM (CMSM) a A. Karzulovic & Asoc. Ltda. (AKL), tiene por objetivo realizar la evaluación de estabilidad de los botaderos de estéril y de ripios de lixiviación y entregar, conforme con los resultados de esta evaluación, las recomendaciones y/o conclusiones necesarias en el diseño para asegurar que los botaderos sean lo suficientemente estables y permitan un manejo operacional seguro de los mismos. En el presente informe se describe el trabajo realizado el cual consistió en el análisis de estabilidad de los botaderos, evaluando la seguridad al deslizamiento de superficies potenciales de falla. Se incluyen los detalles de los análisis de estabilidad que se desarrollaron mediante métodos de equilibrio límite. El presente trabajo se apoya en los siguientes antecedentes y fuentes de información: (a)

Informes técnicos relativos a los botaderos de CMSM, en particular los siguientes: •

Informes técnicos y antecedentes relativos a la faena de CMSM, específicamente los siguientes:

•

Rivera, G.; Pinto, J. & González, E. (Mayo 2003) Método de Explotación Mina Subterránea, Informe Interno Cia. Minera Sierra Miranda SCM.

•

Merino, L. & Villarroel, R. (Mayo 2004) Asesoría Geomecánica para Diseño Minero Veta Cecilia, Informe Final de Ingeroc remitido en Mayo del 2004 para Cia. Minera Sierra Miranda SCM.

•

Merino, L. & Villarroel, R. (Septiembre 2004) Informe Visita Técnica de Ingeroc remitido en Septiembre de 2004 para Cia. Minera Sierra Miranda SCM.

•

Sepúlveda, R. (Octubre 2004) Nota Geotécnica; NG CMSM 2004-02, Comentarios y Recomendaciones Geotécnicas Diseño Veta Chabuca Norte de A. Karzulovic & Asoc. Ltda. remitido en Octubre de 2004 para Cia. Minera Sierra Miranda SCM.

•

Sepúlveda, R. (Diciembre 2004) Informe Visita Técnica NG CMSM 2004-04 de A. Karzulovic & Asoc. Ltda. remitido en Diciembre de 2004 para Cia. Minera Sierra Miranda SCM.

(b)

Plano de diseño de botaderos de estéril y de ripios de lixiviación; proporcionados por CMSM.

(c)

Información técnica proporcionada por CMSM, respecto a los materiales que se depositaran en estos botaderos y la condición del área basal de estos.

(d)

Biblioteca técnica de A. Karzulovic & Asoc. Ltda.

(e)

Biblioteca computacional de A. Karzulovic & Asoc. Ltda.

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CONSIDERACIONES GENERALES Los botaderos de estéril cuya estabilidad interesa evaluar son en total 4 y los de ripios de lixiviación son en total 3, como se detalla en Tabla 2.1 de página siguiente. Ellos serán construidos con material de lastre y de ripios de lixiviación, mediante volteo, y sus alturas máximas variarán entre 8 y 32 m. La ubicación de estos botaderos se muestran en las Figura 2.1, y Figura 2.2, los mismos se muestran también en las 9 secciones usadas en el análisis de estabilidad ver Anexo A.

Figura 2.1:

Botaderos de estéril considerados en este estudio, Baja Ley Rebeca Sur y Baja Ley Portezuelos 1.

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Figura 2.2:

Botaderos de estéril; Baja Ley Rampa Mohamed, Baja Ley Portezuelos 2 y ripios de lixiviación; Botadero de Ripio 2, 3 y 4, considerados en este estudio.

Tabla 2.1 BOTADEROS DE ESTÉRIL Y RIPIOS DE LIXIVIACIÓN CONSIDERADOS EN ESTE ESTUDIO Botadero

Altura (m)

Sección(es) Vertical(es)

Ubicación Botaderos de Lastre

Baja Ley Rebeca Sur

26

Rebeca Sur_1, Rebeca Sur_2

Norte: 7430071.81, Este: 385271.79

Baja Ley Portezuelos 1

32

Portezuelo 1

Norte: 7429416.62, Este: 385785.55

Baja Ley Portezuelos 2

12

Portezuelo 2

Norte: 7429560.46, Este: 386344.48

Baja Ley Rampa Mohamed

22

Rampa Mohamed

Norte: 7430020.60, Este: 386637.84

Botadero de Ripio 2

8

Ripio 2

Norte: 7430127.81, Este: 386916.32

Botadero de Ripio 3

25

Ripio 3_1, Ripio 3_2

Norte: 7429857.26, Este: 387345.77

Botadero de Ripio 4

11

Ripio 4

Norte: 7428890.64, Este: 386747.43

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Para evaluar la condición de estabilidad de estos botaderos deben considerarse las propiedades geotécnicas del suelo de fundación y, también, del material que conformará el cuerpo de los botaderos, y las solicitaciones que podrían actuar sobre estos. Al definir las propiedades de los materiales es frecuente suponer que el lastre o estéril se comporta como un material granular, puramente friccionante (cohesión nula); sin embargo, dependiendo de las alturas, el efecto del confinamiento es importante y es preciso considerar que las propiedades resistentes del material del cuerpo del botadero dependen de este confinamiento. En otras palabras, el material más cercano a la superficie del botadero tendrá un mayor ángulo de fricción y una cohesión nula o cuasi nula, y el material ubicado a mayor profundidad tendrá un menor ángulo de fricción y una mayor cohesión, debido a la no-linealidad de la envolvente de falla de los materiales granulares gruesos, cual es el caso del lastre de los botaderos que aquí interesan (e.g. ver Marsal (1973), Marsal & Reséndiz (1975), etc.). Conforme con esto, en este trabajo se definieron las propiedades resistentes del material del botadero en función de la magnitud de las presiones de confinamiento, considerando los resultados de investigaciones sobre el comportamiento de materiales granulares gruesos desarrolladas en México y USA (e.g. ver Marsal (1967), Leps (1970), Marachi et al. (1972), Barton & Kjaernsli (1981), etc.). Para los análisis de estabilidad se utilizaron métodos de equilibrio límite (Programa SLIDE) con el propósito de definir el factor de seguridad al deslizamiento, FS, y también la probabilidad de falla, PF, de acuerdo a las más recientes recomendaciones de Duncan (2000). La probabilidad de falla se evaluó mediante el mismo programa considerando el método de muestreo por hipercubolatino.

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CARACTERIZACION DEL SUELO DE FUNDACION Para caracterizar geotécnicamente el suelo de fundación donde se ubicarán los botaderos de estéril que interesan en el presente estudio, se consulto a CMSM respecto a los antecedentes para caracterizar el suelo de fundación. De lo cual se determino que en el caso de estos botaderos que están en las laderas de los cerros y quebradas esta constituido por material aluvial principalmente y en el caso de los botaderos de ripios de lixiviación el suelo de fundación esta constituido por un estrato subhorizontal de gravas con una potencia de unos 10 metros hacia el lado Oeste de los Botaderos de ripios y de hasta 70 metros hacia el lado Este de los Botaderos. Este estrato correspondería a un depósito aluvial de edad Terciario – Holoceno, que aparece con una consistente y bien gradas arenas y gravas con una cierta cantidad de limos. Esta unidad cubre por completo el área donde están localizados los botaderos de ripios de lixiviación de CMSM. Corresponden a gravas de fragmentos subangulosos, polimícticos, incluidos en una matriz areno-arcillosa, no se tienen antecedentes generales del grado de cementación de ésta, sí se tiene antecedentes locales observados en las zanjas y en el portal de los túneles de acceso a las labores subterráneas que muestran una buena calidad de cementación por la observación de su conservación y poca sobre excavación durante su construcción. La siguiente capa de subsuelo fue considerada como una capa de roca meteorizada, de acuerdo a los antecedentes anteriores de esta zona y de la observación en terreno por esta oficina consultora. Considerando todo esto y basados en la experiencia AKL, se definieron las propiedades geotécnicas de los tipos de materiales presentes y sobre los cuales se emplazarán los botaderos que interesan, las cuales se resumen en Tabla 3.1.

Tabla 3.1 PROPIEDADES GEOTECNICAS MATERIALES DEL SUELO DE FUNDACION

γ φ c

γ

φ

(kN/m3)

(grados)

c (kPa)

Subsuelo Aluvial

16.70

35°

10

Grava Arenosa

19.0

39°

35

Roca Basal (Roca Meteorizada)

21.75

50°

78

Unidad o Tipo de Material

Peso unitarios Angulo de fricción Cohesión

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CARACTERIZACION DEL CUERPO DEL BOTADERO Es frecuente el suponer que el material se comporta como un material granular grueso, puramente friccionante; sin embargo, dependiendo de la altura de estos el efecto del confinamiento es importante y es preciso considerar que las propiedades resistentes dependen de este. En otras palabras, el material más cercano a la superficie del botadero tendrá un mayor ángulo de fricción y una cohesión nula o cuasi nula, y el material ubicado a mayor profundidad tendrá un menor ángulo de fricción y una mayor cohesión, debido a la no-linealidad de la envolvente de falla de los materiales granulares gruesos, cual el caso del material de los botaderos que aquí interesan (e.g. ver Marsal (1973), Marsal & Reséndiz (1975), etc.). Es importante considerar este efecto para lograr una adecuada representación de las eventuales superficies de deslizamiento, ya que si se ignora el efecto del confinamiento resultan superficies de deslizamiento más superficiales. Para definir la resistencia del material de lastre en función de la magnitud de las presiones de confinamiento se consideraron los resultados de investigaciones sobre el comportamiento de materiales granulares gruesos desarrolladas en México y USA (e.g. ver Marsal (1967), Leps (1970), Marachi et al. (1972), Barton & Kjaernsli (1981), etc.), y se procedió de la siguiente forma: o

Se definieron los rangos de presiones de confinamiento que podrían existir en los botaderos que aquí interesan, tanto para materiales secos como son los de estéril como los de ripios provenientes de la lixiviación.

o

Se estimó el valor más probable del ángulo de fricción y de la cohesión para bajas presiones de confinamiento, como las que existirán en la parte más superficial de los botaderos.

o

Se evaluó la disminución del ángulo de fricción en la medida que aumentaba la presión de confinamiento, en base a los resultados que presenta Leps (1970), obteniéndose así el valor correspondiente a cada uno de los rangos definidos.

o

Se calculó el valor del coeficiente N φ resultante de los valores del ángulo de fricción para cada rango de presiones de confinamiento, el cual está dado por:

Nφ = o

1 + sin φ 1 − sin φ

Se calcularon los valores de la cohesión, c, de modo que el parámetro qu :

qu = 2c

Nφ

tuviera en los límites entre intervalos de presiones de confinamiento el mismo valor.

BOTADEROS DE ESTÉRIL La caracterización geotécnica del material que constituye el cuerpo del botadero fue estimada a partir de la experiencia y de la información proporcionada por CMSM, tomando en cuenta los casos de material de granulometría gruesa que es propia de los desarrollos de minería subterránea, los cuales tienen una mínima a nula presencia de finos, como también el hecho que la resistencia al corte de los materiales granular grueso depende de la presión de confinamiento.

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Conforme con todo esto, se definieron las propiedades geotécnicas del material de los botaderos que se resumen en Tabla 4.1 de página siguiente. Tabla 4.1 PROPIEDADES GEOTECNICAS DEL MATERIAL DE LOS BOTADEROS DE ESTÉRIL Material

σ3

γ

(MPa)

(kN/m )

0.0 a 0.1

Cuerpo del Botadero

3

19.25

0.1 a 0.5

σ3 φ

γ

Esfuerzo principal menor o de confinamiento Angulo de fricción

c

φ

c (kPa)

37°

23

34°

36

Peso unitario Cohesión

BOTADEROS RIPIOS DE LIXIVIACIÓN Las propiedades geotécnicas del material que conforma el botadero de ripios lixiviado, las que a su vez fueron ajustadas, a partir de los análisis para diferentes porcentajes de humedad, se resumen en Tabla 4.2. Tabla 4.2 PROPIEDADES GEOTÉCNICAS BOTADEROS DE RIPIOS LIXIVIADOS σ3

c

φ

E

(KPa)

(°)

(MPa)

23

33

19

55

29

95

27

0.75 a 1.00

130

1.00 a 1.25

160

0.00 a 0.25 0.25 a 0.50

(MPa)

ω (%)

γ 3

(KN/m )

0.00 a 0.25 0.25 a 0.50 0.50 a 0.75

0.50 a 0.75

8

10

17.58

17.91

B

G

(MPa)

(MPa)

0.30

16

7

46

0.29

36

18

70

0.28

53

27

25

92

0.27

67

36

24

113

0.26

78

45

22

30

16

0.31

14

6

43

27

40

0.30

33

15

ν

75

25

64

0.29

51

25

0.75 a 1.00

103

23

84

0.28

64

33

1.00 a 1.25

128

23

104

0.27

75

41

0.00 a 0.25

20

26

13

0.32

12

5

0.25 a 0.50

30

24

34

0.31

30

13

0.50 a 0.75

12

18.23

55

22

54

0.30

45

21

0.75 a 1.00

75

21

74

0.29

59

29

1.00 a 1.25

95

21

93

0.28

71

36

σ3 ω γ c φ

Esfuerzo principal menor o de confinamiento Humedad Peso unitario Cohesión Angulo de fricción

E ν B G

Módulo de deformabilidad Razón de Poisson Módulo de deformabilidad volumétrica Módulo de corte

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SISMICIDAD Y RIESGO SISMICO En base a trabajos anteriores de Karzulovic et al. (1989) y Araya (1990); Karzulovic & Ruz (1992) evaluaron la sismicidad y riesgo sísmico de la II Región, considerando la geotectónica, la sismicidad histórica, la frecuencia de ocurrencia de sismos y la atenuación de la intensidad sísmica con la distancia al foco sísmico. Posteriormente, Karzulovic & Calderón (1995) revisaron esta caracterización e incorporaron el sismo de Antofagasta del 30 de julio de 1995, el cual tuvo una magnitud Richter 7.8 y una profundidad focal del orden de 36 Km. y concluyeron que podía considerarse que seguía siendo válida la misma caracterización realizada anteriormente. Conforme con esto, la sismicidad y riesgo sísmico de la región donde se ubica CMSM puede caracterizarse, de acuerdo a lo siguiente: o La frecuencia de ocurrencia de sismos puede representarse mediante la ley de empírica de Gutemberg y Richter:

LogN = a − bM o Donde N es el número de sismos anuales con una magnitud Richter igual o mayor que Mo, y las constantes a y b representan las características geosísmicas de la región. Conforme con el estudio de Barrientos (1980), en la zona costera de la II Región a es igual a 4.35 y b es igual a 0.86, mientras que en la zona cordillerana a es igual a 6.57 y b es igual a 1.20; con magnitudes máximas probables de 8.1 y 7.5, respectivamente. Utilizando estos valores es posible generar una función de densidad de probabilidad de la magnitud de los sismos que se generan en cada una de estas zonas. o Para estimar la atenuación de la intensidad sísmica, definida en términos de la máxima aceleración horizontal en superficie, es posible utilizar la relación propuesta por Saragoni et al. (1981):

a MAX

=

2.346 e 0.71M (R + 60)1.6

Donde aMAX es la aceleración horizontal máxima en superficie, en unidades g, M es la magnitud Richter del sismo considerado, y R es la distancia hipocentral, en kilómetros. o Es posible relacionar la longitud de ruptura con la magnitud del sismo utilizando la siguiente relación empírica:

LR = e

(1.013 M

− 3.062 ) )

Donde LR es la longitud media de la zona de ruptura, en kilómetros, y M es la magnitud Richter del evento sísmico. o Es posible utilizar un modelo de Poisson para determinar el periodo de retorno asociado a distintas intensidades sísmicas. o Conforme con todo lo anterior se evaluó la sismicidad y el riesgo sísmico de la II Región, concluyéndose que para evaluar la estabilidad de depósitos de residuos mineros debía considerarse la posible ocurrencia de 2 tipos de eventos sísmicos: Æ SISMO DE OPERACIÓN (SOP), correspondiente a un sismo de magnitud moderada, pero con una probabilidad relativamente alta de ocurrir durante la vida operacional de los depósitos de residuos mineros. Æ SISMO MÁXIMO PROBABLE (SMAX), correspondiente a un sismo muy violento o con características de terremoto, pero con una probabilidad baja de ocurrir durante la vida operacional de los depósitos de residuos mineros. o El sismo de operación y el terremoto máximo probable que podrían afectar a los depósitos de residuos mineros de la II Región presentan las siguientes características:

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SISMO DE OPERACIÓN: • Magnitud Richter

: 7.5 a 7.8

• Epicentros probables

: Calama / Coquimbo / Antofagasta

• Profundidad focal

: Aproximadamente 100 Km.

• Duración máxima probable

: 65 segundos

• Aceleración horizontal máxima en superficie

: 0.20 g

• Probabilidad de excedencia en 50 años

: Aproximadamente 50%

SISMO MÁXIMO PROBABLE: • Magnitud Richter

: 8.0 a 8.5

• Epicentros probables

: Calama / Coquimbo / Antofagasta

• Profundidad focal

: Aproximadamente 135 Km.

• Duración máxima probable

: 200 segundos

• Aceleración horizontal máxima en superficie

: 0.47 g

• Probabilidad de excedencia en 100 años

: Aproximadamente 10%

Conforme con esto, y considerando la experiencia existente respecto a análisis pseudo estáticos de la estabilidad de taludes en condición sísmica (e.g. ver Seed (1973), Kramer (1996)), para evaluar la estabilidad de los botaderos de CMSM, en condición sísmica, se utilizará el siguiente coeficiente sísmico horizontal. SISMO DE OPERACIÓN

: kH = 0.05 g(1)

SISMO MÁXIMO PROBABLE

: kH = 0.12 g(1)

Es conveniente recordar que la magnitud del coeficiente sísmico NO es igual a la de la máxima aceleración horizontal en superficie, especialmente en el caso de taludes como los depósitos que aquí interesan, debido a las simplificaciones que introduce el análisis pseudo estático.

(1)

Cabe indicar que el coeficiente sísmico horizontal es un concepto propio de los análisis pseudo estáticos, y representa una aceleración inercial uniforme sobre la masa que podría deslizar, por lo que debe ser menor que la aceleración máxima que induce el sismo, las cuales tienen una duración menor que décimas de segundo y cambian su dirección varias veces durante el sismo (e.g. Seed (1973)). Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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ANALISIS DE ESTABILIDAD Para analizar la estabilidad de los botaderos de CMSM se procedió de la siguiente manera: (a)

Se definieron en total 9 secciones verticales del diseño para los botaderos de estéril como de ripios de lixiviación como muestran las Figura 6.1 y Figura 6.2, de páginas siguientes, que incluyen la topografía del terreno donde se emplazarán estos botaderos. Cada sección fue analizada por equilibrio límite usando el método GLE y el programa SLIDE.

(b)

Se consideraron las propiedades geotécnicas definidas en Tabla 3.1 de página 5 para los materiales del subsuelo, Tabla 4.1 de página 6 para el material del cuerpo de los botaderos de estéril y Tabla 4.2 de página 7 para el material de botaderos de ripios de lixiviación. Como las propiedades del material de botaderos se definieron en términos de la magnitud de los esfuerzos de confinamiento, se “zonificó” el cuerpo de los botaderos en función de la magnitud de estos esfuerzos de confinamiento, conforme con los resultados de un modelo simplificado de elementos finitos que se desarrolló para determinar la distribución de esfuerzos en el cuerpo de los botaderos.

(c)

Se supuso que los botaderos en general podían presentar grietas de tracción de hasta el 10% de la altura afectada por un potencial problema de estabilidad2.

(d)

Para evaluar la estabilidad en condición sísmica se desarrolló un análisis pseudo estático. Conforme con lo expuesto en la sección precedente, se consideró que la ocurrencia de un sismo de operación es equivalente a un coeficiente sísmico horizontal igual a 0.05g, y que el terremoto máximo probable equivale a un coeficiente sísmico horizontal igual a 0.12g.

(e)

Considerando que por efecto de los esfuerzos de confinamiento la no-linealidad de las propiedades de los botaderos se traduce en una “zonificación” del cuerpo de los botaderos, en lugar de utilizar el método de Bishop (e.g. ver Abramson et al. (1996)) la superficie crítica de deslizamiento se buscó, en cada caso, utilizando el método de GLE (General Limit Equilibrium); debido a que éste último permite considerar en mejor forma el posible efecto de esta “zonificación”.

(f)

La superficie más crítica así definida fue re-analizada mediante el mismo método, para lograr una mejor evaluación del factor de seguridad al deslizamiento.

(g)

También se evaluó en cada sección la probabilidad de falla, mediante el método entregado por el mismo software el cual utiliza como método de muestreo de hipercubolatino para las variables. Para esto se supuso que la incerteza en las propiedades podía representarse mediante coeficientes de variación del 10% y del 40% para el ángulo de fricción y la cohesión, respectivamente.

Para ejecutar los análisis de estabilidad se utilizó el programa SLIDE. En la Figura 6.3 de página 13, se muestra una sección típica de evaluación por este método. Los resultados obtenidos se presentan en Anexos B, C y D y se resumen en Tabla 6.1 de página 13.

2

La experiencia demuestra que esta es una suposición razonable y ligeramente conservadora. Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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Rebeca Sur_2

Rebeca Sur_1

Portezuelo 1

Figura 6.1:

Secciones de evaluación geotécnica Botaderos; Baja Ley Rebeca Sur y Baja Ley Portezuelos 1 dibujadas en los botaderos actuales y proyectadas y evaluadas en los diseños del final del proyecto.

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Ripio 2

Rampa Mohamed

Ripio 3_1

Portezuelo 2

Ripio 3_2

Ripio 4

Figura 6.2:

Secciones de evaluación geotécnica Botaderos de estéril; Baja Ley Rampa Mohamed, Baja Ley Portezuelos 2 y ripios de lixiviación; Botadero de Ripio 2, 3 y 4. Dibujadas en la situación actual de los botaderos y proyectadas y evaluadas en el diseño final del proyecto.

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Superficie Critica de Deslizamiento Factor de seguridad = 1.32 Probabilidad de Falla = 5% Botadero

Subsuelo

Roca Basal

Figura 6.3:

Resultados para análisis de estabilidad global, para la Sección Portezuelo_1, para condición de sismo máximo probable. Este diseño tiene un factor de seguridad de 1.32 y una probabilidad de falla igual a 5%.

Tabla 6.1 RESULTADOS DE ANALISIS ESTABILIDAD Factor de Seguridad Botadero

Probabilidad de Falla

Sección Estático

SOP

SMAX

Estático

SOP

SMAX

Rebeca Sur_1

1.62

1.47

1.30

0%

1%

5%

Rebeca Sur_2

1.65

1.51

1.34

0%

1%

4%

Baja Ley Portezuelos 1

Portezuelo 1

1.63

1.48

1.32

0%

1%

5%

Baja Ley Portezuelos 2

Portezuelo 2

1.68

1.58

1.43

1%

2%

6%

Baja Ley Rampa Mohamed

Rampa Mohamed

1.75

1.60

1.42

0%

1%

2%

Ripio 2; w = 8%

2.99

2.69

2.34

0%

0%

1%

Ripio 2; w = 10%

2.69

2.43

2.11

0%

0%

1%

Ripio 2; w = 12%

2.32

2.06

1.80

0%

1%

2

Ripio 3_1; w = 8%

1.82

1.64

1.45

1%

2%

5%

Ripio 3_1; w = 10%

1.61

1.47

1.29

2%

3%

11%

Ripio 3_1; w = 12%

1.35

1.23

1.08

5%

12%

32%

Ripio 3_2; w = 8%

1.77

1.63

1.45

2%

3%

7%

Ripio 3_2; w = 10%

1.58

1.46

1.29

3%

5%

12%

Ripio 3_2; w = 12%

1.33

1.23

1.09

8%

15%

33%

Ripio 4; w = 8%

2.36

2.15

1.90

0%

1%

2%

Ripio 4; w = 10%

2.12

1.93

1.71

1%

1%

3%

Ripio 4; w = 12%

1.80

1.64

1.45

1%

3%

6%

Baja Ley Rebeca Sur

Botadero de Ripio 2

Botadero de Ripio 3

Botadero de Ripio 4

w: Porcentaje de humedad en el ripio de lixiviación depositado en el botadero. Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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EVALUACION DE LOS RESULTADOS Para botaderos como los que aquí interesan, donde una eventual inestabilidad no tendría mayores consecuencias y probablemente ocurriría como un deslizamiento relativamente superficial, pueden considerarse válidos los siguientes criterios de aceptabilidad: Condición Estática:

FS ≥ 1.20

y

P F ≤ 10%

Condición Sísmica Operacional (SOP):

FS ≥ 1.10

y

P F ≤ 25%

Condición Sísmica Extrema (SMAX):

FS ≥ 1.00

y

P F ≤ 50%

Estos criterios de estabilidad equivalen a considerar lo siguiente: •

En condición estática los botaderos deben ser bastante estables y con una baja probabilidad de falla suficientemente baja como para permitir una operación segura.

•

En condición sísmica operacional, o sea en el caso de un sismo de magnitud moderada pero con una probabilidad de ocurrencia relativamente alta durante la vida operacional de los botaderos, cual el caso del sismo de operación, los botaderos deben ser estables y con una probabilidad de falla baja a media.

•

En condición sísmica extrema, o sea en el caso de un sismo muy violento o con características de terremoto, pero con una probabilidad de ocurrencia baja durante la vida operacional de los botaderos, cual el caso del terremoto máximo probable, los botaderos deben alcanzar la condición de equilibrio límite si su probabilidad de falla no excede el 50%.

Conforme con esto, los resultados de los análisis de estabilidad permiten señalar lo siguiente: Para la condición de diseño de los botaderos de CMSM, los botaderos de estéril y de ripios de lixiviación no presentan problemas de estabilidad en condición estática y tampoco en condición sísmica. Aún cuando se ha considerado distintas condiciones de humedad en los ripios lixiviados, estos presentan una buena condición de estabilidad.

Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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CAPACIDAD Y BOTADEROS

SECUENCIA

DE

LLENADO

DE

LOS

La Tabla 8.1 muestra la capacidad y las dimensiones que tendrán los tres botaderos de estéril evaluados al final de la vida de la mina. Tabla 8.1 CAPACIDAD BOTADEROS DE ESTÉRIL Y RIPIOS DE LIXIVIACIÓN CONSIDERADOS EN ESTE ESTUDIO Altura Final (m)

Capacidad

Baja Ley Rebeca Sur

26

2.200.000

Norte: 7430071.81, Este: 385271.79

Baja Ley Portezuelos 1

32

1.000.000

Norte: 7429416.62, Este: 385785.55

Baja Ley Portezuelos 2

12

1.000.000

Norte: 7429560.46, Este: 386344.48

Baja Ley Rampa Mohamed

22

1.000.000

Norte: 7430020.60, Este: 386637.84

Botadero de Ripio 2

8

2.300.000

Norte: 7430127.81, Este: 386916.32

Botadero de Ripio 3

25

15.000.000

Norte: 7429857.26, Este: 387345.77

Botadero de Ripio 4

11

9.000.000

Norte: 7428890.64, Este: 386747.43

Botadero

Ubicación Botaderos de Lastre (ton)

La Figuras 8.1, muestra el plan de depositación del material de estéril y de ripios de lixiviación en los Botaderos de CMSM, desde el año 2005 hasta el final del proyecto. Esta secuencia de vaciado fue diseñada y entregada por CMSM.

SIERRA MIRANDA S.C.M.

Figura 8.1: Secuencia de llenado de los Botaderos de estéril y de ripios de lixiviación desde el año 2005 hasta el final del proyecto de CMSM. Esta secuencia fue diseñada y entregada por Planificación Mina de CMSM. Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Como resultado de este trabajo puede señalarse lo siguiente: (1)

En base a la información de que dispone CMSM, inspecciones de terreno y la experiencia de AKL, se caracterizó geotécnicamente el suelo de fundación donde se emplazarán los botaderos. Las propiedades geotécnicas definidas para las distintas unidades del subsuelo se detallan en Tabla 3.1 (ver página 5).

(2)

Considerando el comportamiento no lineal del material que conformará el cuerpo de los botaderos, sus propiedades geotécnicas se definieron en función de la magnitud de los esfuerzos de confinamiento, lo que permite una mejor representación del comportamiento real de este tipo de materiales y, al mismo tiempo, una zonificación del cuerpo de los botaderos. Estas propiedades de detallan en Tabla 4.1 (ver página 6) para los materiales de estéril y en Tabla 4.2 (ver página 7) para los materiales en los botaderos de ripios de lixiviación.

(3)

Para realizar los análisis de estabilidad de taludes se definieron secciones verticales de los botaderos, que incluyeran la topografía del terreno donde se emplazarán los mismos. Estas secciones se presentan en Anexo A. El análisis de estabilidad se efectuó mediante métodos de equilibrio límite, conforme con la metodología descrita en la Sección 6 de este informe. Los resultados obtenidos se presentan en los Anexos B, C y D, y se resumen en Tabla 6.1 (ver página 11).

(4)

Para botaderos como los que aquí interesan, donde una eventual inestabilidad no tendría mayores consecuencias y probablemente ocurriría como un deslizamiento relativamente superficial, pueden considerarse válidos los siguientes criterios de aceptabilidad: Condición Estática:

FS ≥ 1.20

y

P F ≤ 10%

Condición Sísmica Operacional (sismo de operación)

FS ≥ 1.10

y

P F ≤ 25%

Condición Sísmica Extrema (terremoto máximo probable):

FS ≥ 1.00

y

P F ≤ 50%

(5)

Los diseños de botaderos analizados no consideran la presencia de aguas bajo la superficie de estos ni tampoco correntías que eventualmente puedan traspasar por la base de los mismos. Por lo tanto se recomienda tener zanjas que desvíen las aguas para evitar la socavación de las bases y puedan comprometer la estabilidad de estos en caso de que ocurrieran lluvias imprevistas.

(6)

De acuerdo a lo expuesto anteriormente y como resultado de las evaluaciones geotécnicas, el diseño actual de los botaderos de CMSM, los botaderos de estéril y de ripios de lixiviación cumplen con los criterios de aceptabilidad recién reseñados y no presentan problemas de estabilidad en condición estática y tampoco en condición sísmica. Aún cuando, se ha considerado distintas condiciones de humedad en los ripios lixiviados, estos presentan una buena condición de estabilidad.

(7)

La capacidad y las dimensiones de cada uno de los botaderos analizados se muestran en Tabla 8.1 de página 15.

(8)

La secuencia de llenado de los botaderos diseñada por CMSM, se muestra en la Figura 8.1 de páginas 16. Enero 08, 2005

Ricardo Sepúlveda S. Ingeniero Consultor Senior Gerente de Ingeniería

A. Karzulovic & Asoc. Ltda. Alfredo Rioseco 0238, Providencia, Santiago, CHILE 6641356 / Fonos Faxes : (56-2) 222 9011 & (56-2) 222 7890 / e-mail : [email protected]

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ANEXOS

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