Diseño de la reubicación de una estación de bombeo para garantizar la continuidad de suministro de agua fresca durante la ampliación de tajo de una mina de cobre

Abstract

La unidad minera en estudio proyecta ampliación de su tajo, lo cual presenta interferencias con la ubicación actual de la estación de bombeo N°2 y sus líneas de tuberías. Como consecuencia, estas infraestructuras serán inhabilitadas. Se desarrolló la investigación con el objetivo de reubicar la estación de bombeo para garantizar la continuidad del suministro de agua fresca a la planta de procesamiento de minerales y campamentos mineros. En el trabajo de investigación se determina que los nuevos parámetros de operación de las bombas repotenciadas son 720 mᶟ/h y 322 metros de columna de agua, y se dimensionan las tuberías de acero, mediante evaluaciones hidráulicas en estado estable y transitorio, empleando los softwares AFT Fathom y Hammer Connected, con licencia de uso temporal, junto con un análisis de las curvas de operación de bombas comerciales. Con el objetivo de optimizar costos de capital, se evalúa, desde un punto de vista técnico económico, las alternativas de emplear bombas repotenciadas en mina o en el taller del proveedor, concluyendo que repotenciar en el taller del proveedor es más económico. Asimismo, se diseña un tanque de almacenamiento de agua fresca con 15 m de altura y 18 m de diámetro, bajo el estándar API 650 y los requerimientos específicos de la unidad minera, empleando software AMETank con licencia de uso temporal. El trabajo de investigación es de tipo aplicado y se basa en un enfoque cuantitativo, debido a que aborda y soluciona el problema delimitado mediante el empleo de conocimientos científicos y teóricos a través de procedimientos estructurados. Los resultados obtenidos contribuirán a la propuesta de nuevas técnicas de estudio de las variables involucradas con la reubicación de una estación de bombeo, garantizando así la continuidad en el suministro de agua fresca durante la ampliación del tajo de una mina. Estas propuestas no solo benefician a las áreas de operaciones, sino que también tienen un impacto positivo en la comunidad minera al garantizar un recurso vital para todos los involucrados.

The mining unit under study plans to expand its pit, which will interfere with the current location of pumping station No. 2 and its pipelines. As a result, these infrastructures will be disabled. The research was carried out with the objective of relocating the pumping station to guarantee the continuity of the fresh water supply to the mineral processing plant and mining camps. In the research work, the new operating parameters of the repowered pumps are determined to be 720 mᶟ/h and 322 meters of water column, and the steel pipes are sized, through steady state and transient hydraulic evaluations, using the AFT Fathom and Hammer Connected softwares, licensed for temporary use, along with an analysis of the operating curves of commercial pumps. With the objective of optimizing capital costs, the alternatives of using repowered pumps at the mine or at the supplier's workshop are evaluated from a technical-economic point of view, concluding that repowering at the supplier's workshop is more economical. Likewise, a 15 m high and 18 m diameter freshwater storage tank is designed under API 650 standard and the specific requirements of the mining unit, using AMETank software licensed for temporary use. The research work is of an applied type and is based on a quantitative approach, because it addresses and solves the problem delimited by using scientific and theoretical knowledge through structured procedures. The results obtained will contribute to the proposal of new techniques for the study of the variables involved in the relocation of a pumping station, thus guaranteeing the continuity in the supply of fresh water during the expansion of a mine pit. These proposals not only benefit the operations areas but also have a positive impact on the mining community by guaranteeing a vital resource for all involved.