Diseño de obras civiles de un pad de Lixiviación

Abstract

El presente Informe de Competencia Profesional expone la metodología y los criterios utilizados en la actualidad que están de acuerdo con la tecnología convencional para realizar el diseño de ingeniería a nivel de detalle de pilas de lixiviación. Se toman en cuenta los criterios geotécnicos del área del emplazamiento, así como los criterios hidrológicos e hidráulicos que mitigarán el impacto al medio ambiente; asimismo, se consideran los requerimientos y la capacidad de producción de mineral del proyecto para el desarrollo del diseño civil de las instalaciones del pad de lixiviación.

Para la elaboración del presente informe de competencia profesional se eligió el desarrollo de la ingeniería de detalle de la fase 5 del pad de lixiviación de una mina ubicada en el norte del Perú, a una altitud aproximada de 3,600 msnm.

Debido a obligaciones contractuales del Diseñador con el Propietario del proyecto, todas las referencias al nombre de la mina, toponimia o ubicación de la proyecto han sido omitidas o cambiadas.

En el diseño civil de la fase 5 del pad de lixiviación se incluyen la configuración general del proyecto, el sistema de subdrenaje, el plan de nivelación, el sistema de revestimiento, el sistema de sobre revestimiento, el sistema de detección de fugas y el sistema de colección de solución. También se incluyen el análisis de estabilidad, la instrumentación geotécnica y el diseño hidráulico e hidrológico de los canales de derivación.

La fase 5 del pad de lixiviación, alcanzará la capacidad de 11 millones de toneladas, tendrá un ciclo de lixiviación de 60 días, una tasa de producción de 30,000 tmpd y una altura de capa de 8 metros. El mineral será acarreado utilizando camiones de carguío. El sistema de subdrenaje ha sido diseñado para colectar los flujos de aguas subterráneas dentro del área de construcción de la fase 5 y está conformado por una red de tuberías perforadas de HDPE de pared doble, colocadas dentro de una trinchera rellena con grava y envuelta con geotextil no tejido.

El sistema de revestimiento del pad de lixiviación está conformado por una capa de geomembrana instalada sobre una base de suelo de baja permeabilidad de 300 mm de espesor. Sobre la geomembrana se colocará una capa de material seleccionado de sobre revestimiento (overliner) de 500 mm de espesor.

Asimismo, el pad de lixiviación contará con un sistema de detección de fugas consistente en una serie de capas de material distribuidas de la siguiente forma: 300 mm de suelo de baja permeabilidad, 300 mm de grava de drenaje envuelta con geotextil no tejido y finalmente 300 mm suelo de baja permeabilidad. Dentro de la capa de grava para drenaje se colocará una tubería perforada de 100 mm que descargará hacia una poza de colección de flujos de subdrenaje.

El sistema de colección de solución de la fase 5 del pad de lixiviación está conformado por una red de tuberías de HDPE de pared doble perforadas de 100 mm de diámetro que se conectan con las tuberías principales de colección, de HDPE de pared doble perforadas de 200 y 300 mm de diámetro.

La distribución del sistema de colección de solución es independiente por cada dos capas de mineral. Cada una de estas capas estará dividida en dos celdas, cuyas descargas serán conducidas a través de buzones de colección de solución independientes, que a su vez dirigirán el flujo hacia la caja de distribución de solución. A partir de este punto, la solución será transportada por medio de dos tuberías de HDPE sólidas hacia las pozas de PLS e ILS, según corresponda.

La solución rica obtenida de la lixiviación será colectada por el sistema de colección formado por tuberías de HDPE perforadas y luego será transportada hacia la poza de PLS a través de una tubería sólida de HDPE de 450 mm de diámetro. Asimismo, la solución intermedia será transportada hacia la poza ILS a través de una tubería sólida de HDPE de 450mm de diámetro. Las pozas de PLS e ILS existentes de las fases anteriores se unirán mediante un aliviadero para formar un único y nuevo sistema PLS, calculado para almacenar los flujos provenientes del pad más un volumen de contingencia. El diseño civil del proyecto prevé también el diseño de una nueva poza de ILS para almacenar los flujos provenientes del pad de lixiviación más el volumen de contingencias. El acceso perimetral de la fase 5 del pad de lixiviación se inicia en la zona sur este de las fases existentes hasta llegar a la caja de distribución de solución que se ubica aguas abajo del pad. Este acceso perimetral tendrá un ancho libre de 8 metros y una capa de rodadura de 200 mm de espesor, cuya superficie deberá mantener una inclinación de 2% hacia la parte exterior del mismo