Depósitos de relaves con aplicación de geosintéticos : metodología de análisis y diseño

Abstract

El Perú siempre ha sido un país minero, sin embargo, el auge actual amenaza con afectar el ecosistema, es necesario controlar los efectos colaterales que este auge produce. Se han dictado muchas normas para el control ambiental, pero hasta nuestros días no existe una norma, guía o manual para el diseño de los depósitos de relave. Por esto nos avocamos a planear una metodología para el diseño de depósitos de relave que respete el medio ambiente y sin dejar que sea rentable la actividad minera; Esto último nos lleva a plantear el uso de geosintéticos en la solución, por su bajo costo comparativo. Se han realizado y se vienen realizando en el país muchas obras de depósitos de relave con aplicación de geosintéticos, que han obtenido grandes éxitos, estas experiencias confirman que se seguirán realizando diseños de este tipo y que es útil contar con una metodología para su análisis y diseño. Para seguir esta metodología se debe clasificar el proceso metalúrgico, realizar un listado ordenado por prioridades de cuáles son los requerimientos que el diseño debe resolver. Entre los requerimientos que intervienen en un depósito de relaves podemos indicar que son: almacenar el volumen de relave producido por la empresa en un determinado periodo de tiempo y así asegurar su continuo trabajo, evitar la contaminación ambiental, consolidar el relave. Se plantean luego alternativas para el tipo de sistema u obra que resolverá cada requerimiento antes listado, así las alternativas son: una obra de reservorio, un sistema de impermeabilización y un sistema de drenaje, dentro de estas se dividen en la utilización de diversos materiales y especificaciones de geosintéticos. Se realiza un análisis de la alternativa planteada para cada sistema, se analizan primero los sistemas para el requerimiento prioritario. Para la obra de reservorio se realizó un cálculo de la capacidad de almacenamiento dando 25.3 m3 de relave ya drenado, para el diseño geométrico planteado, otro problema a analizar era la estabilidad estructural del depósito por lo que se realizó un análisis de estabilidad en los taludes, calculando un factor de seguridad de 1.3 para la estabilidad global en la condición crítica de sismo y factores por encima de 4 para la estabilidad de los taludes internos proyectados en una condición crítica de sismo. Para el sistema de impermeabilización se proyectó una cobertura de geomembrana de HOPE de 1 mm de espesor protegida interiormente, contra los posibles daños de instalación, por un geotextil de 400 gr/m2. Los cálculos para los requerimientos de servicio tanto de la geomembrana como del geotextil dieron factores de seguridad mayores a 1 en todos los casos. Para el sistema de drenaje se proyectó el uso de un geodren planar que desfoga a una tubería la cual conectaría al sistema de recirculación de la planta concentradora de la FIGMM de la UNI. Los cálculos se enfocan en asegurar que el sistema cumpla con drenar el caudal producto de las lluvias y proveniente de la pasta de relave, reteniendo las partículas del relave y sin perder eficiencia por colmatación, estos 3 puntos son en los que se incidió en el diseño, estos puntos inciden en el diseño del geotextil principalmente, por lo que se tuvo especial cuidado en su diseño, utilizando el geotextil no tejido 3000, que tiene un espesor de 2 ml. Se procede a determinar cuál diseño es él más eficiente desde el punto técnico-económico y se desarrolla su ingeniería de detalle. Se pasa al siguiente requerimiento que tenga la mayor prioridad, para el planteamiento de alternativas, análisis y diseño final. Finalizado el diseño se procede a la elaboración del expediente técnico, planos, metrados, cronograma y todo documento que explique, detalle y colabore con la construcción del diseño.