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MINE DUMP DESIGN
Un diseño que debe: Ser aprobado otorgar seguridad cumplir con normas ambientales ser de bajo costo de construcción y mantención
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Que es un botadero?
Consideraciones para definir áreas potenciales de vaciado
Límite de pit final Interferencias con infraestructura (actual y futura) Rampas y distancias de acarreo (costos) Topografía base Otros proyectos que involucren el área de interés La potencialidad mineral del área Bermas de seguridad Aspectos geomecánicos
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Tipos de Botaderos
Botaderos de quebrada (valle)
tener cuidado con los flujos de agua naturales
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Tipos de Botaderos
Botaderos de Ladera
aprovechamiento de la pendiente
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Tipos de Botaderos Botaderos de Torta
construcción en terrenos relativamente nivelados
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Tipos de Botaderos
Botaderos de In-Pit
aprovechando sectores fijos de la mina
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Diseño de botaderos
Consideraciones Técnicas Necesidades de acopio para la vida de la mina Consideraciones geológicas y geomecánicas:
evitar hundimientos o deslizamientos
Botaderos
Fallas
Diseño de botaderos
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Napa Subterránea
Diseño de botaderos
Descarte de zonas mineralizadas
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Yacimiento
Diseño de botaderos
Los límites del área determinan la forma del botadero.
La pendiente de la superficie debe ser de aproximadamente 2% (para flujo de agua, drenaje y seguridad de la descarga de camiones)
Considerar acciones para el control de polvo (limitaciones de trafico, regadío, etc.)
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Diseño de botaderos
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Consideraciones Económicas Estudios de ingeniería previos Costos de los terrenos donde se emplazaran los
botaderos (usos alternativos, propiedad de terceros, costos de trabajos previos, etc)
Evaluación económica de las distancias de transporte
Consideraciones Ambientales Estudios de impacto ambiental Reducción de ruidos y polvo Filtrado de posibles soluciones
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Diseño de botaderos: Niveles
Diseño de Botaderos
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Altura de pisos Botaderos con cotas de avance muy altas presentan
fracturas y hundimientos en su piso mayor utilización de equipos auxiliares.
Botaderos con materiales de granulometría menor y más homogénea presentan mejor estabilidad, pero generan un aumento de los costos en la tronadura.
Pisos altos implican rampas más empinadas o más largas, lo que aumenta costo de transporte
Pisos altos tienden a producir cuñas de deslizamiento en los bordes
Diseño de BotaderosAltura de Pisos
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Diseño de Botaderos
Pendiente de rampas y acceso a los botaderos La ubicación de la rampa debe permitir el avance
adecuado del botadero. Se debe minimizar la distancia de transporte Al construir la rampa por un costado del botadero:
Se obtiene mayor capacidad del diseño Mejora la seguridad de acceso No se entorpece la construcción de un piso
superior Las curvas deben tener peralte, para evitar
derrames.
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Diseño de Botaderos
Modularización del botadero División de su capacidad total en módulos Un módulo es una unidad física de cubicación, a una cota de
avance predefinida y con un ángulo de talud conocido. Permite controlar el llenado Su capacidad deben ser para un tiempo no muy prolongado Los módulos deben estar bien distribuidos dentro del
botadero, de modo que su ubicación y tamaño sea económica y operacionalmente óptima
Cada módulo debe tener un baricentro, que permite definir la cota de destino, la distancia de transporte y su capacidad en toneladas. Esto permite determinar su costo por tonelada, que se utilizará posteriormente para la secuencia económica de llenado
Diseño de Botaderos
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Determinación de Baricentros El baricentro es la proyección horizontal del centro de masa o
centro de gravedad de un cuerpo. Supongamos la división de un módulo en N sub-módulos
cuyas coordenadas y tonelajes son: Xi, Yi, ti, con i: 1,…,N. Entonces las coordenadas del baricentro del módulo serán:
El objetivo de los baricentros es tener un punto representativo de cada módulo, a fin de poder determinar distancias de transporte.
N
ii
i
N
ii
t
tXX
1
1
*
N
ii
i
N
ii
t
tYY
1
1
*
Diseño de Botaderos
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Perfiles de transporte El perfil de transporte es una representación gráfica y
matemática del recorrido que deben ejecutar los camiones desde el punto de salida de la mina hasta el baricentro del módulo.
El perfil total de transporte va desde el punto de carga del camión hasta el baricentro del modulo de un botadero, o hasta el chancador, si de trata de mineral.
Costo de Transporte El costo por tonelada se determina considerando todos
aquellos costos que inciden en forma directa o indirecta en la operación de transporte.
Este costo variará con la distancia, dado que los módulos se encontrarán cada vez más lejos.
Diseño de Botaderos
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Tripleta En el diseño de módulos, el frente de avance se debe dividir
en tres sectores: sector en operación, sector en reserva y sector en mantención. Esto con el fin de mantener descongestionada la zona de vaciado.
Diseño de BotaderosTripleta
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Diseño de Botaderos
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Bermas de seguridad Cuando se está trabajando en un solo piso deben haber
bermas de seguridad entre pisos, para mantener el transito expedito de equipos menores (10 a 20 mts de ancho)
Cuando se está trabajando en más de un piso a la vez, la distancia de la berma debe ser mayor para permitir el transito de los camiones.
Otro aspecto a considerar es el derrame de rocas. Período de inactividad
La inactividad genera asentamiento de los bordes, cuñas y agrietamiento, lo que reduce el nivel de seguridad, e incrementa los costos de equipos de apoyo
Diseño de BotaderosBermas de seguridad
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Diseño de Botaderos
Pasos del diseño El diseño total del botadero debe considerar entonces:
la ubicación y la forma del botadero la ubicación y pendiente de la rampa la cota de avance del botadero
Cubicación total del botadero y determinación del tiempo en que demorará su llenado
División de su capacidad total en módulos
Secuencia Económica de Llenado
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Definición Es una estrategia que indica la forma y el momento en que se
deben ir llenando las diferentes zonal del botadero, de tal manera de minimizar el costo de transporte en el traslado de materiales
Información necesaria Los módulos deben estar diseñados Cada módulo está cubicado A cada módulo se le asocia una distancia de transporte, desde
su baricentro hasta un punto de salida común del rajo. Método
Se realiza una evaluación económica del transporte. El costo por tonelada-kilómetro resultante será la variable discriminante.
Secuencia Económica de Llenado
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Ejemplo:Dado el siguiente esquema, determine el costo por tonelada-kilometro para
cada equipo, y el destino del estéril a cargar en la frente de la Pala H1.
Pala H1
B1- N1 – Mod 12
B1- N2 – Mod 5
B2- N1 – Mod 16
B2- N2 – Mod 3B3- N1 – Mod 9
Pefiles Promedio de TransporteTramo desde D. Horizontal D. Pendiente D. TotalPala H1 hasta mts mts mts
B1-N1-Mod12 1250 2010 3260B1-N2-Mod5 1050 2115 3165B2-N1-Mod16 1530 1710 3240B2-N2-Mod3 1250 1805 3055B3-N1-Mod9 970 2550 3520
Marca Caterpillar Modelo 793 BCapacidad 240 tcFill Factor 98%Vel. Horizontal 45 KphVel. Subiendo Cargado 11.67 KphVel. Subiendo Vacío 38 KphVel. Bajando Cargado 20 KphVel. Bajando Vacío 35 KphDisponibilidad 72%Reserva 3%Demoras y esperas 105 min/turnoTpo. Aculatamiento 1.3 min/cicloTpo. Carguío 3.1 min/cicloTpo. Descarga 1 min/ciclo
Costo Horario Prom. 72 US$/hrSe trabaja 3 turnos de 8 hrs
Secuencia Económica de Llenado
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B1-N1-Mod12 B1-N2-Mod5 B2-N1-Mod16 B2-N2-Mod3 B3-N1-Mod9Util. Efectiva 68.8% 68.8% 68.8% 68.8% 68.8%Capacidad (ton) 213.8 213.8 213.8 213.8 213.8Tpo Fijo (min/ciclo) 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4Tpo Var (min/ciclo) 17.1098 17.2963 15.8000 15.7047 20.0646Tciclo (min/ciclo) 22.5098 22.6963 21.2000 21.1047 25.4646Nc (ciclos/hr) 1.8334 1.8183 1.9466 1.9554 1.6206Rh (ton/hr) 392.0072 388.7864 416.2260 418.1067 346.5203C Unitario (US$/ton) 5.4445 5.3998 5.7809 5.8070 4.8128C Unitario (US$/ton-Km) 1.6701 1.7061 1.7842 1.9008 1.3673
¡Encuentre el error en la solución del problema!
Operación en un Botadero
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La forma en que se deposita el material es un aspecto importante para la homogenización y estabilidad del botadero.
Cuneta o Berma de Seguridad
Descarga hacia el talud del botadero
Operación en un Botadero
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Descarga sobre el botadero.
Operación en un Botadero
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Un botadero no debería tener más de 50 m de altura para una operación segura.
¿Se podría voltear el material a 1 o 2 metros del borde del botadero?
Debe evitarse colocar instalaciones, redes de servicio (energía, agua, etc) o vías de comunicación internas de la mina, muy cerca de los botaderos.
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Operación en un Botadero
Nivel de Compactación Máxima
Zonas sujetas a menor compactación
Un aspecto importante a tener en cuenta es la compactación del botadero. Se debe lograr uniformidad en la compactación. Para ello se
debe depositar similar granulometría por niveles y compactar con máquina.
Las fallas en botaderos producto de movimientos geológicos suele darse juntos en sectores donde el cambio de granulometría es fuerte.
Problemas de homogeneidad
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Operación de botaderos por niveles
NIVELES
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Métodos de Depositación de materiales
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Mas sobre botaderos Decisiones sobre botaderos:
Control por minimización de la tasa de crecimiento del botadero
necesidad de mantener pendientes de la superficie
Proveer suficiente espacio de descarga Radios de giro, cordones de seguridad
Sistema de supresión de polvo Se requieren Bulldozers y moto-
niveladoras Minimizar caída de bolones
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Minimizar el Remanejo
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Problemas en Botaderos Deslizamientos
Material fino puede producir deslizamientos Licuefacción
El derretimiento de nieve o las precipitaciones saturan los botaderos
Pueden producirse lodo o flujo de escombros Fallas de fundación
Translación de taludes Tracción – compresión del material en la pata
del botaderos
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Problemas de taludes
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Illustration of environmental problems
(Filtración o Soplado)
(Pérdida por infiltración)
(Presas y Estanques)
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Drainage Interception
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Como lo están haciendo aquí?