3 ESCOMBRERA

7/24/2019 3 ESCOMBRERA

1/27

Captulo 3

ESCOMBRERAS

1. INTRODUCCIN

Las actividades mineras producen tanto si sonsuperficiales como subterrneos, una ran cantidadde materiales de desec!o "ue plantean el problemade su almacenamiento en condiciones adecuadasde estabilidad, seuridad e interaci#n en el

entorno$Las rocas est%riles procedentes de la cobertera enlas operaciones a cielo abierto o de las labores depreparaci#n en las subterrneas se depositaneneralmente como framentos ruesos demontones "ue constitu&en las denominadasescombreras$

Estos 'ltimos residuos se alberan en estructurasseme(antes a las presas & por presentar una pro)blemtica mu& especfica, se tratan en captuloaparte dentro de este manual$

2.2. Tamao y forma

El tama*o de las escombreras esta marcado por elvolumen de est%ril "ue es preciso mover para lae+tracci#n del mineral La cantidad de materialdesec!able depende en las minas a cielo abierto, nosolo de la estructura eol#ica del &acimiento & de la

toporafa del rea , sino del valor econ#mico delmineral & de los costes de e+tracci#n est%ril$ Los ratioso relaciones entre la roca est%ril & el mineral,e+presados en m3t # tt, son en la ma&ora de lase+plotaciones de sustancias metlicas & ener%ticasmu& superiores a la unidad$

Se'n sea la implantaci#n de la escombrera conrespecto a la e+plotaci#n %stas se clasifican eninteriores si los est%riles se depositan dentro de lospropios !uecos e+cavados tras la apertura de un !uecoinicial, -i$ 3$. e+teriores cuado la morfoloa del&acimiento & su consiuiente e+plotaci#n no permitenel relleno del !ueco creado en las primeras fases de la

mina$2. FACTORES LOCALES PARA LA UBICACIN

2.1. Lugar de em!a"am#e$%o

La elecci#n de empla/amiento de una escombrera sedebe basar en criterios de diversa naturale/a,t%cnicos, econ#micos & ambientales,socioecon#micos, etc$

Entre los criterios especficos mas importantes seencuentran la distancia de transporte desde lae+plotaci#n !asta la escombrera, "ue afecta al coste

total de la operaci#n , la capacidad dealmacenamiento necesaria "ue viene impuesta por elvolumen a mover, las alteraciones potenciales "uepueden producirse sobre el medio natural & lasrestricciones ecol#icas e+istentes en el rea deimplantaci#n$En el pasado, la elecci#n de una alternativa deempla/amiento sola basarse casi e+clusivamenteen los costes de operaci#n, pero actualmente lasconsideraciones ambientales !an incrementado suimportancia pasando en alunos casos a estar porencima de las econ#micas$ En el eprafe 0$1 see+pone un procedimiento de evaluaci#n dealternativas & selecci#n de la #ptima$

Atendiendo a las formas naturales del terreno, lostipos de escombreras ms frecuentes son los "uese refle(an en la -i$ 3$0$

Es posible "ue en una misma rea coe+istancombinaciones diversas de esas estructuras, enfunci#n de la e+tensi#n "ue ocupe elempla/amiento$ Asimismo, la forma de lasescombreras depende no s#lo de la morfoloa delterreno, sino incluso de los e"uipos mineros detransporte & vertido$ Antiuamente, era !abitual eltransporte con fu)


2/27

03


3/27

En la seunda etapa se efectuarn sondeos,calicatas, "ue servirn para conseuir informaci#neol#ica del subsuelo & para obtener muestraspara la reali/aci#n de ensa&os 2in situ o enlaboratorio$ Los sondeos se deben reali/ar para elreconocimiento en profundidades superiores a los 4# 5 rn$

Entre los ensa&os 2in situ de 6os suelos cabendestacar los de corte, los de deformabilidad & los depermeabilidad, & entre los "ue se reali/an en ellaboratorio, los ensa&os de propiedades ndice, losde compactaci#n$ los de permeabilidad, los deconsolidaci#n & los de corte$

7ependiendo de las dimensiones de laescombrera & de las limitaciones impuestas por elentorno, el n'mero de ensa&os a reali/ar variar,siendo la investiaci#n ms completa conforme elrieso de da*os a bienes materiales o personasaumente$

Como mnimo se necesitan conocer tres parmetrosbsicos, como son8 la co!esi#n, el nulo dero/amiento interno & el peso especfico aparente9seco & saturado:, para estimar si la base de unaescombrera puede soportar la sobrecara "ue suponeel peso de los est%riles vertidos o si por el contrarioes probable "ue se produ/can inestabilidadesestructurales & movimientos de los materiales de labase "ue afecten a la estructura "ue ravita sobre ;los mismos$

2.& '(%odo de )e!e**#+$ de! em!a"am#e$%o

Como &a se !a indicado, la elecci#n del rea de implantaci#n de una escombrera persiue diversos ob(etivos, en)tre los "ue cabe destacar los siuientes8Minimi/aci#n de los costes de transporte & vertido$

Alcan/ar la restauraci#n de la estructura en el entorno$


4/27

facilitanele+tendido &compactaci#nsistemtica &se

adaptan demaneramsfcil, aldise*efinal deformasdelpro&ecto$

0$3$

informaci#n Sobre las caractersticaseot%cnicas de 6os materiales "ue constituirn labase del dep#sito$En una primera etapa se reali/ar un reconocimientode v6su para identificar 6os afloramientos rocosos, 6acubierta veetal, los tipos de suelos, surencias deaua, reas de ba(a permeabilidad, vestiios de!undimientos mineros, discontinuidadesestructurales, etc$ ?oda la informaci#n se refle(ara en

un plano a escala conveniente$

La t%cnica de evaluaci#n ms empleada enestos pro&ectos, es por su sencille/, la "ue sebasa en Anlisis de decisiones con ob(etivosm'ltiples$ Este rnetodo, de ran aplicaci#n enineniera, re"uiere el empleo & definici#n defunciones de utilidad multiatributos para lavaloraci#n ce los eferentes ob(etivosimplicados en la toma de decisiones$

La informaci#n necesaria se resume en la?abla 3$.$


5/27

7onde8

A, ) Alternativa de implantaci#n de la escombrera2i$

O, @ Ob(etivo ( =

, @ eso relativo de importancia del Ob(etivo2O,

,, @ Orden)inverso de preferencia de cadaalternativa

2i con relaci#n al ob(etivo 2($ D@ Dtilidad relativa lobal de la alternativa$

E(emplo8

En las proximidades de una mina se dispone detres al ternativas de ubicacin de la escombrera que se

precisaconstruir a lo largo de la vida del proyecto. Losobjetivos

prioritarios que se desean alcanzar son los

reflejados en la

Tabla '3.! as" como los pesos relativos o factoresde ponderacin de cada uno de ellos.

1$.$ M%todos & sistemas constructivosLos tipos de escombreras "ue pueden distinuirsede acuerdo con la secuencia constructiva de lasmismas, en terrenos con pendiente "ue es el casoms !abitual, son cuatro8 con vertido libre, por fasesadosadas, con di"ue de pie & por fasessuperpuestas$ -i$ 3$3$Las escombreras con fases adosadas proporcionanunos factores de seuridad ma&ores, pues seconsiuen unos taludes medios finales ms ba(os$ Laaltura total puede llear a suponer una)limitaci#n porconsideraciones prcticas de acceso a los nivelesinferiores$Cuando los est%riles "ue se van a verter no son!omo%neos & presentan diferentes litoloas &caractersticas eot%cnicas, puede ser conveniente ellevantamiento de un di"ue de pie con los materialesms ruesos & resistentes, de manera "ue act'en demuro de contenci#n del resto de los est%riles

depositados$

3$ CARAC?ERS?FCAS 7E LOS ES?GRFLES 7EESCOMBRERA

Los materiales esteriles "ue forman las escombreras sonde litoloH*ias distintas & ranulometroas variables por lo"ue de entrada plantean problemas fsicos e incluso"umicos, para la implantaci#n de la veetaci#n$or lo eneral, predominan los est%riles en forma deframentos ruesos con una distribuci#n espacial distinta. dentro de los dep#sitos, como consecuencia de lasere) u aci#n "ue sufren las partculas al serdepositadas dentro de las escombreras$

Adems de la ranulometra, otras propiedades fsicas"ue deben considerarse son la densidad, la porosidad &la permeabilidad$ Entre las propiedades "umicas lasmas importantes, de cara a la reveetaci#n, son elcontenido en metales t#+icos, el contenido en nutrientes,la salinidad, etc$ ?odo ello se ver con ms detalle en el

Capitulo .1$


6/27

El tipo de fases superpuestas & retran"ueadas aportauna ma&or estabilidad, por cuanto se disminu&en lostaludes finales & se consiue una ma&or compactaci#nde los materiales$ ;

As pues, la secuencia constructiva de unaescombrera incide directamente sobre la estabilidadde tales estructuras & sobre la economa de laoperaci#n, lleando a ser precisa en alunos casosuna soluci#n de compromiso entre ambos factores$

04


7/27

$>El recrecido de una escombrera debe reali/arsede la manera ms !omo%nea posible & de ellodepende en ran medida la modalidad de vertido"ue se eli(a$ Iormalmente, los est%riles sedespla/an desde las minas !asta los vertederos porcintas transportadoras o por vol"uetes, siendo!abitual disponer de tractores para el e+tendido &empu(e de esos materiales & acondicionamiento delpiso$ -i$3$1$ Estos e"uipos permiten en el caso delos vol"uetes operar en unas ma&ores condicionesde seuridad, &a "ue estas 'ltimas unidades no

tienen "ue posicionarse al borde de los taludes,>&cuando se utili/an cintas disminuir los alaramientosrecuentes o cambios de luar de %stas$ Al mismo

tiempo, se aminora el fen#meno de sereaci#n conrespecto al "ue se produce con el vertido libre$

1$0$ Re!abilitaci#n & auscultaci#n de escombreras durante su construcci#n

La re!abilitaci#n de las escombreras con problemas de inestabilidad es importanteJ$no s#lo para alcan/ar unascondiciones de seuridad adecuadas, sino incluso para reducir los ritmos de vertido "ue temporalmente debenincrementarse sobre otras reas$ La descara de est%riles se reali/ar en tales casos a ambos lados de larieta de rotura donde 6a cresta tendr menor pendiente "ue en el centro$ Cuando esto no sea posible, bien seprocede a un retran"ueo del punto de descara de los vol"uetes o, lo "ue es ms electivo, a una reducci#n delnulo del escarpe mediante la utili/aci#n de caras de e+plosivo$En la -i$ 3$K se representa una secci#n transversal de un vertedero donde se disponen dos filas de barrenoscon las "ue se consiue reducir la pendiente en la parte alta del mismo & eliminar el rieso de rotura del bordeba(o el pese de los vol"uetes carados$En estrec!a relaci#n con el procedimiento de vertidose encuentra el m%todo de construcci#n "ue puede

ser8 en avance, por basculamiento final, o en

retroceso por tonadas$7esde el punto de vista de seuridad el seundo

m%todo es venta(oso, por cuanto el trfico de los


8/27

vol"uetes a&uda a conseuir una ma&orcompactaci#n de los materiales me(orando laestabilidad de las estructuras$ Se aplica,eneralmente, en minas donde a toporafa essuave &, sobre todo, en las etapas iniciales en lassecciones perimetrales, antes de pasar abasculamiento final si es mas econ#mico$

La

auscultaci#n de una escombrera en operaci#n es ne)cesaria para traba(ar en condiciones de seuridad$?an importante como la auscultaci#n es la inspecci#n

visual de las superficies de dic!as estructuras con elfin de identificar rietas, escarpes & abombamientos"ue se forman durante el asentamiento de losest%riles$Las rietas & los escarpes son indicadores de unasentamiento normal de los vertederos & son 'tilespara estu)=

0K


9/27

diar$ la correcta ubicaci#n de la instrumentaci#n, eltra/ado de las pistas de los vol"uetes & el controlde la infiltraci#n del aua$

En cuanto a los abombamientos, "ue e+isten dedos tipos,) son indicadores de problemas deinestabilidad$ or un lado estn los de cresta, "ue seforman cerca de la cabe/a de las escombreras conunas sobrependientes del frente superiores a losnulos de reposo del material$ Esta elevaci#n de lapendiente es provocada por la)mala sereaci#n delos est%riles & por la traba/#n de los blo"ues "uepuede producirse en la parte alta$ Aunaue en laprctica puede continuarse vertiendo, si lasobrepen)diente contin'a se puede producir unrpido asentamiento eventual "ue afecte al rea dela cresta, & "ue obliue al cierre temporal de esa/ona de descara$ Los abombamientos de pie, "ueson a"uellos "ue se forman cerca de la base, sonindicadores de deformaciones a ran escala$)?odas$las roturas de escombreras son precedidasde un a$iombamiento de pie$ En cuanto %stos seidentifi"uen se proceder a un seuimientocuidadoso del mismo tomando todas las medidas deprecauci#n necesarias$

Los intrumentos de auscultaci#n ms utili/adosson los e+tens#metros de cable, -i$ 3$5, "ueconsisten en una simple pica, "ue se fi(a sobre elborde del vertedero, a la cual se une un cableine+tensible "ue va apo&ado sobre trpodes, cada. m como m+imo, para evitar el ro/amiento conel suelo, & de cu&o e+tremo opuesto cuela unamasa "ue se suspende desde una rueda iratoriaen la estaci#n de lectura$ Esta estaci#n se sit'a a

una distancia seura del borde del vertedero &posee una escala con divisiones de ,4 cm$

El espaciamiento entre estos e+tens#metros nosuele e+ceder de 54 m & al menos se debe disponerde dos por cada vertedero activo$ Si se observaranproblemas de inestabilidad la distancia mnima parala auscultaci#n se reducira por deba(o de 4 m$

$ A partir de las lecturas "ue se obtienen en cadarelevo se act'a siuiendo las recomendaciones de

la ?abla 3$FFF$


10/27

1$3$ Iormas para aranti/ar la estabilidadde las escombreras

E+isten ciertas normas & recomendacionesencaminadas a me(orar la resistencia de las masasde escombros frente a los desli/amientos, as comoa reba(ar los niveles de aua dentro de lasestructuras$

Fndependientemente del tipo de esmcobrera laprimeranorma a seuir conssiten en la retirada de laveetaci#n de los suelos del luar de asentamiento$La descomposici#n de la veetaci#n al cabo decierto tiempo & la e+istencia de una capa de sueloconstitu&en una /ona de rotura probable por lareducida resistencia al corte "ue presentan$En el caso de no retirar esos materialessuperficiales, por"ue el espesor sea rande o por"ue sobre ellos sevan de depositando est%riles contaminantes

separados mediante una capa de arcilla, serecomienda compactar esos suelos$En /onas de surencia de acuferos se proceder ala captaci#n & drena(e de las mismas con>la doblefinalidad de evitar el efecto de las presionesintersticiales del aua en las escombreras &conservar las fuentes & manantiales$Si la surencia es puntual, la captaci#n se !ace me)diante una ar"ueta construida sobre el terrenoe+planado -i$ 3$N$ 7esde esta se suele sacar unatubera de C de 4 a 54 mm de dimetro &e+teriormente un tubo metlico de acero corruado,fle+ible & mu& resistente, "ue permite adaptarse alos asentamientos del terreno$ Con


11/27

este sistema se pueden ir depositando losest%riles encima & al mismo tiempo ir acoplandolos tubos necesarios durante el avance$

-iura$ 3$N$ Sistema de capitaci#n de unmanantial$ 9A&ala, -$:

Si las surencias son e+tensas debe disponerse deuna red de /an(as o tubos denantes conectadas aunos colectores$ En la -i$ 3$P se representa laconstrucci#n de una /an(a de drena(e del tipodenominado )-ranc%s "ue consiste en la colocaci#nen el interior de la misma de material ranularproteido por un eote+til o lmina filtrante$El es"uema en planta puede ser como el de la -i$3$., en el "ue e+iste una cuneta eneral en el piede la escombrera sobre la "ue se descara el aua

de drena(e a trav%s do unos colectores principalesen los "ue conflu&en oros secundarios$Especial atenci#n !a& "ue prestar a los socavonesde minas de monta*a abandonados, &a "ue durantela %poca de lluvias & des!ielos constitu&en unafuente de entrada de aua en las masas do est%riles"ue los cubren$La cuneta eneral "ue rodea a las escombrerasdebe estar situada a unos metros de la base, paraevitar el estancamiento del aua & socavaci#n delpie del talud por la acci#n erosiva ce %sta$?ambi%n !a& "ue acometer dentro de la preparaci#ndel terreno las obras de desvo & canali/aci#n de las

auas de esc#renla$A continuaci#n, & iras conocer 6a capacidad portantede la superficie de apo&o, se construirn las pistasde acceso desde el rea de e+plotaci#n, & secomen/ar a depositar el material de acuerdo con elm%todo eleido8or basculamiento final, o $or tonadas$$El primer m%todo, tal como se !a indicadoanteriormente, consiste en descarar los est%rilesdesde ran altura -i$ 3$.. consiuiendo lascondiciones de drena(e por 6a sereaci#n natural"ue sufre e$6 material durante el descenso por0N

Rodadura$ Los blo"ues randes se encontrarn enel pie del talud, disminu&endo la ranulometra ensentido ascenden te$ ero desafortunadamente,e+isten factores "ue en cier tos casos impidenalcan/ar las condiciones de estabilidad deseadas$

.$ Con rocas friables o poco resistentes a losc!o"ues ro/amientos 9tales como pi/arras &es"uistos: no se produce una sereaci#n clara &suficiente, "ue per mita un correcto drena(e de lamasa de material "ue sustentan$


12/27

0$ Si el material es depositado en la plataforma delvertedero e intermitentemente es empu(ado !asta elborde de talud se dificultar la diferenciaci#nranulom%)trica & se crearn superficies planas

compactadas &paralelas al talud eneral de avance, pudiendoactuarcomo potenciales planos de rotura por la escasaresistencia al corle en dic!as /onas$

3$ El vertido por ravedad proporciona nulos derepo)= so con un coeficiente de seuridad pr#+imo a .$En

rocas sedimentarias esos nulos se apro+imana los 35=,,se'n el tipo de ranulometra de losmateriales$ or ello, & con el fin de aranti/ar

las condiciones de estabilidad durante lluviasprolonadas, se recomienda mantener un taludeneral de unos 0Q$

1$ Los vertederos construidos por este m%todo sonmssusceptibles a la erosi#n por las auas deescorren)ta, a pesar de mamener taludes inferiores, pueslassuperficies son laras e ininterrumpidas, sinbermaso terra/as intermedias, & los taludes no puedenproteerse con veetaci#n !asta "ue se completa

laconstrucci#n del vertedero$

El seundo m%todo indicado consiste en depositar& compactar los est%riles en capas o tonadas, conlo "ue se aumenta notablemente la resistencia alcorte & la capacidad de vertido, pues se reduce elefecto del espon(a)>miento$ Las condiciones dedrena(e se consiuen creando un n'cleo central deescollera tal como se ilustra en las -is$ 3$.0$ 3$.3 &3$.1$ Seuidamente, se e+ponen las normas &recomendaciones "ue se recoen en la bibliorafat%cnica & relamentos mineros de otros pases parala construcci#n de escombreras de vauada conn'cleo de drena(e & de escombreras de llanuras$

.$ En terrenos con pendientes fuertes 9 #$'% serecomienda el levantamiento de un di"ue decontenci#n de secci#n trape/oidal con lassiuientes dimensiones8

rofundidad8 Apro+imadamente .,4 m enmateria consolidado$

?aludes8 .,4 8 .$

Anc!ura de fondo8 Superior a 3 m$

En vertederos con una capacidad inferior a $NMm3, este di"ue puede ser sustituido por unasimple plataforma, lal como se muestra en la -i$3$.3, con las siuientes dimensiones8

?aludes8 Ma&ores de .,4 8 .$

Anc!ura de fondo8 Superior a 3 m$


13/27

contrafuertes o estribos para refor/ar la estabilidad de lamasa de material venidero En todos los casos, ademsde los drena(es considerados como principales, seconstruirn otros secundarios o laterales, de acuerdo conlas recomendaciones de la ?abla 3$F8

La ranulometra del material empleado en los drena(esdebe ser tal "ue contena menos del . T de blo"uesinferiores a 3 cm & no e+istir tama*os superiores al 04T de la secci#n de drena(e$ ?anto los drenes principalescomo los laterales se dise*arn de acuerdo con lavaloraci#n de los factores eol#icos & toporficos

caractersticos del luar$El procedimiento para la colocaci#n del est%ril es elsiuiente8a: Si el K4 T o ms del material es arenisca puede servertido sin compactaci#n, pero se nivelar se'n la cotadel banco ai finali/ar el relevo de traba(o$

ara aumentar la eficiencia del drena(e serecomienda, en ciertos casos, "ue el di"ue de basese constru&a con blo"ues resistentes de arenisca$ero cuando do los ensa&os de los suelos de basedemuestran "ue la capacidad portante es suficiente,puede suprimirse el di"ue de contenci#n$

En escombreras de ms de ,N Mm3 de capacidad,el di"ue de contenci#n puede complementarse con

Si el material contiene menos del K4 T de are)nisca puede ser vertido en tonadas de .,0 m,compactndolo a continuaci#n$En terrenos abruptos & de fuerte pendiente &siendo ms del P T arenisca, los sistemas dedrena(e se construirn basndose en lasereaci#n natural "ue se produce en elvertido$Cuando las escombreras son construidas porravedad se recomienda compainar el vertidoen avance con el lateral, &a "ue de esta formase evita la formaci#n de planos diferenciados"ue pueden servir como posiblesdiscontinuidades de desli/amiento o rotura$El material de relleno se dispondr formandobancales con el fin de incrementar laestabilidad$ Se recomiendan las siuientesdimensiones finales8

Altura de banco8 .4 m m+imo$Anc!ura de berma8 K m m+imo$

endiente de desaUe !acia el interior de lasbermas8 3)4T$endientes laterales de coronaci#n8 3)4 T$Superficie do estabili/aci#n8 Reveetaci#ncoe+isten)te con la construcci#n, todas lassuperficies de drena(e dispondrn de laspendientes adecuadas !acia ambos lados va)


14/27


15/27

uada, diriiendo las auas !asta las /an(asconstrudas en roca inalterada$ Estas /an(asestarn proteidas por escollera u otros materialesen las /onas de fuertes pendientes, con ob(eto dereducir la velocidad de circulaci#n$

En las escombreras de llanura construidas enretroceso & venido en tonadas, las normas aobservar son8

; Altura de banco8 Menor de 4 m$

; Altura de berma8 Io inferior a 4 m$

?alud eneral8 Menor de 0Ko)908.:

Altura m+ima de escombrera8 3 m si la!umedad del material supera el .1 T$

Fualmente, en las escombreras de ladera serecomiendan los siuientes parmetros de dise*o8

; ?alud eneral8 Menor de 00V 90$48.:

; Altura m+ima de escombrera8 .4 m$

En la base del vertedero se levantar un di"uede escollera debidamente compactado,complementndolo con una tubera de drena(e dellado de auas arriba$

1$1$ Clculos de estabilidad de escombreras

Los materiales vertidos en una escombrera seencuentran como framentos con unos tama*osmu& pe"ue*os, si se comparan con lasdimensiones del dep#sito$ Aun"ue inmediatamente

despu%s del vertido no e+iste ninuna traba/#nentre las partculas, el paso del tiempo facilita losfen#menos de consolidaci#n "ue retraducen en unaumento de la co!esi#n & de la resistencia alcorte$

Las formas de inestabilidad son, se'n laposici#n de la superficie de rotura, superficiales sino afectan a la base de la escombrera o profundassi sucede lo contrario$ Los tipos de rotura "ue seidentifican de acuerdo con la eometra de lasmismas son las siuientes8

Rotura circular$ Se produce en dep#sitos en los"ue

los materiales presentan unas propiedadeseot%cnicas !omo%neas$

Rotura no circular$ Es una superficie de roturami+ta "ue combina una secci#n circular & undesli/amiento$ Se presenta en materiales concaractersticasdiferentes$


16/27

Rotura en cu*a$ Es tpica de a"uellos casosdonde la base de apo&o no es losuficientemente resistente para soportar el pesode los est%riles$

Los m%todos de anlisis de estabilidad son mu&diversos, & la ma&ora se basan en comparar lasfuer/as "ue favorecen el movimiento de la masa de

materiales a trav%s de una !ipot%tica superficie derotura & las fuer/as resistentes estabili/adoras$ Losclculos se simplifican llevndose a cabo ensecciones verticales, sin tener en cuenta las fuer/asresistentes "ue act'an en los e+tremosde la masa en movimiento$ Io obstante, se !andesarrollado m%todos ms comple(os "ue seaplican sobre modelos tridimensionales, Cornell)&anmarcWe 9.P55:$


17/27

donde

En los bacos de las -is$ 3$.N a 3$00 se siueel radio del valor encontrado anteriormente!asta "ue corte a la curva "ue corresponde elnulo del talud$Se busca sobre los e(es vertical & !ori/ontal losvalores de 2ta-S & 2c&X-S, a partir de

los cuales se calcula el valor de 2-S= msconveniente$

-S @ -actor de Seuridad$

S @ -uer/a tanencial resistente sobre la superficiede rotura$R, ) Contribuci#n de los e+tremos de la masadesli/ante al movimiento resistente$L @ Lonitud del arco de la superficie de rotura$r ) Radio de la superficie de rotura$b @ Lonitud de la masa >desli/ante$a 6@ 7istancia !ori/ontal del centro 2O de rotura alcontrol de ravedad de la masa$Y 2a eso de la masa desli/ante por unidad delonitud$

Estos estudios se suelen plantear como unproblema de e"uilibrio lmite, & en ellos resultanecesario seleccionar diversas superficies de rotura!asta 6lear a la ms crtica para el taludconsiderado, "ue ser la "ue d% un menorcoeficiente de seuridad$

Los datos bsicos para un anlisis de estabilidadson, adems de la densidad del materiadepositado, la co!esi#n & el nulo de ro/amientointerno$ Se'n el !ori/onte temporal "ue se planteepara la estabilidad de la estructura, se tendr encuenta la tensi#n total "ue act'a sobre la masadesli/ante, caso de calcular las condiciones deestabilidad a mu& corto pla/o, o la tensi#n efectiva,esto es tensi#n total menos las presionesintersticiales, para la estabilidad a laro pla/o$

Como &a se !a indicado, son numerosos losprocedimientos analticos de clculo de estabilidad,basndose muc!os de ellos en la t%cnica de divisi#nen$ Rebanadas verticales sobre las "ue sedeterminan las fuer/as resultantes efectivasnormales, las tanenciales & las presionesintersticiales$ Lo mismo se !ace sobre la superficiede rotura para llear, a calcular el -actor deSeuridad$ $7ado "ue esos procedimientos se salendel mbito de esta obra, se e+pondr s#lo un m%todorfico para rotura circularJ basad en el crculo dero/amiento$ Se recomienda la consulta del 2Manualpara el 7ise*o $& Construcci#n de Escombreras &resas de Residuos Mineros> 9.PKK: editado por el

F?


18/27


19/27


20/27

7e acuerdo con lo anterior, se puede decir "ue losclculos de estabilidad finali/an siempre con ladeterminaci#n del -actor de Seuridad$ Si el valorobtenido est por deba(o de e+iido se procede aredise*ar eom%tricamente la escombrera o ame(orar las condiciones de drena(e$

Los valores mnimos e+iidos son superiores en

todos los casos a la unidad, &a "ue, por un lado, sore"uiere un

maren para considerar la intensidad de rieso enfunci#n de las condiciones del entorno &, por otro, espreciso considerar los posibles errores &desviaciones de los parmetros caractersticos delos materiales "ue se !an obtenido con las muestrasensa&adas$

En la ?abla 3$, se indican los -actores de

Seunda mnimos para los diferentes escenariosposibles$


21/27


22/27

5. RESTAURACIN Y ABANDONO DE

ESCOMBRERAS

,.1. E)%a-#!#"a*#+$ de e)*+m-ra!a) ya*o$d#*#o$am#e$%o ara e! a-a$do$o

Si una ve/ construida una escombrera seobservan movimientos del terreno o rieso de "uese produ/can, ser necesario antes de implantar lacubierta veetal o darle un uso a esos terrenos,adoptar una serie de medidas correctoras$

E+isten diversos m%todos para estabili/ar lasmasas de est%riles ranulares, cu&ocomportamiento puede asimilarse al de un suelo noco!esivo$

Este tema se desarrolla, tambi%n, en el Captulo 4"ue !ace referencia al tratamiento de taludes en lapreparaci#n del terreno, por lo "ue se aconse(a sulectura$

La soluci#n ms sencilla consiste en modificar la

eometra de tales estructuras mediante elremodelado del talud, de manera "ue se lorereducir el momento de las fuer/asdesestabili/adoras & me(orar el coeficiente de se)uridad$

Dna seunda medida consiste en el drena(e delas estructuras para evitar, por un lado, la erosi#n delos materiales en la superficie del talud, &, por otro,las presiones intersticiales & efectosdesestabili/adores en $el interior de los dep#sitos$7urante la fase de construcci#n con obras oelementos "ue >favore/can el drena(e intenso de losest%riles, pantallas drenantes & aleras, as como ladisposici#n & venido estrat%ico de los materialesdentro de las escombreras$

Si tales actuaciones no se !an llevado a cabopueden reali/arse una serie de obrascomplementarias como son las /an(as & losespaldones o contrafuertes -i$ 3$04$

Los sistemas citados tienen un carctersuperficial, pues las /an(as no suelen alcan/arprofundidades superiores a los 1 o 4 m$ Es convenientecomplementar estos sistemascon la construcci#n de unas ba(antes superficiales"ue condu/can e aua drenada !asta el desaUeprincipal$


23/27

En los desli/amientos activos se recomienda elsellado de las rietas superficiales &a "ue puedenactuar como va de entrada del aua$ Esa operaci#nse debe efectuar con materiales impermeables

como la arcilla, el cemento, etc$Otro rupo de m%todos es el denominado de

contenci#n, "ue consiste en la aplicaci#n de unafuer/a resistente complementaria mediante laconstrucci#n de una obra de fbrica$ Estos muros &m'reles act'an por su peso, pudiendo anclarse &encastrarse en el terreno$ Los materiales "ue seutili/an normalmente son mu& diversos, desde el!ormi#n en masa, la manipostera, la tierraarmada, los aviones, etc$

-inalmente, e+isten los m%todos de me(ora de lascaractersticas de los materiales, con los "ue sepersiue aumentar la resistencia al corte de losmismos$ Se pueden llevar a cabo mediante lain&ecci#n de sustancias "ue aumenten la co!esi#nde los framentos rocosos en /onas "ue no impidanel drena(e & por procedimientos mecnicos deintroducci#n de refuer/os, barras de acero, carriles,micropilotes, etc$- & ancla(e incluso de estos a laroca firme$ ?odos estos tratamientos tienen unaefectividad escasa, locali/ada & son costosos$


24/27

?ras la estabili/aci#n de los taludes, lareveetaci#n posterior act'a no s#lo como unm%todo protector e interador de estos en elmedio ambiente, sino incluso como un sistemacorrector de los materiales ms superficiales,pues produce una desecaci#n por efecto de laevapotranspiraci#n, reduce la filtraci#n del aua &refuer/a el terreno con las races$

revio al e+tendido de la tierra veetal, esnecesario proceder al escarificado de lassuperficies por donde !a circulado la ma"uinaria

minera, &a "ue el peso de %sta !abr dado luar auna compactaci#n de los materiales "ue impediren muc!os casos la penetraci#n & desarrollo delas races de las plantas$ En las /onas enpendiente, si no se tratan esas superficies,actuarn como planos de discontinuidadpudiendo producirse desli/amientos a lo laro deellas$

,.2. E%#$*#+$ de #$*e$*#o) e$ e)*om-rera) dem#$a) de *ar-+$

En las e+plotaciones de carb#n, los est%rilesprocedentes de los lavaderos & de las propias minasson potencial)mente pelirosos, &a "ue e+iste unrieso de incendio con una elevada producci#n deases nocivos & modificaci#n de las condiciones deestabilidad de las escombreras$ La combusti#nespontnea se produce por la presencia de pirita &carb#n en los est%riles, as como de otros materia)les "ue poseen celulosa, como la madera$ Elmomento de inici#n depende en parte de lascondiciones climatol#icas & de vertido de losest%riles$

Los incendios de las escombreras causan !uecosdentro de las mismas, dando luar a modificacionesde la distribuci#n de tensiones & a derrumbamientosparciales$ Si estos 'ltimos no llean a 6a superficiee+istir una probabilidad de !undimiento por el pasode personas & ma"uinaria$ 7esde el punto de vistade estabilidad, no todos los incendios tienen efectosneativos, &a "ue la combusti#n "ue da luar a lasescorias aumenta de forma apreciable la co!esi#n& resistencia al corte de los materiales al)macenadosA pesar de la escasa conductividad t%rmica de los

escombros, como la combusti#n de estos se iniciaen /onas pr#+imas a la superficie los intentos dereveetaci#n pueden fracasar a impedir eldesarrollo de las plntulas$

or otro lado, se producen ases con un $alto

contenido en CO & SX0 "ue los !acen nocivos &pelirosos$ Adems de la contaminaci#n "umicadel aire e+iste una contaminaci#n visual tpica delos incendios de estas escombreras$

Las medidas para luc!ar contra los procesos decombusti#n espontnea son de dos tipos8preventivos & correctivos$ 7entro de primer rupocaben destacar las siuientes8

Retirada de la veetaci#n en la base de apo&ode la escombrera$ $, $$ ,

Separaci#n de la madera de los est%riles de mina$Esto est indicado para e+plotaciones de interior

donde se utili/a ese material en el

sostenimiento$ Compactaci#n de los est%riles en tonadas con

un espesor inferior a . m$


25/27

) Fntercalaci#n de capas !ori/ontales de est%rilesfinos no carbonosos para dificultar la circulaci#ndel aire entre los intersticios$

Dna ve/ incendiada una escombrera lessistemas "ue pueden aplicarse para su e+tinci#nson los siuientes8

Remoci#n del escombro incendiado8Consiste en la e+tracci#n del material decombusti#n, previo enfriamiento con aua, &

transporte & vertido en un rea pr#+ima$ -i$3$05$ Este sistema se aplica cuando las reasincendiadas son pe"ue*as & fcilmenteaccesibles, & la retirada del material no com)promete la estabilidad de la escombrera$ Los!uecos creados si no son randes deben serrellenados con material inerte "ue acontinuaci#n se nivela & compacta$

Sellado superficial8, $ La /ona en inici#n se recubre en superficie con

una capa de materiales inertes para impedir laentrada de aire a trav%s de los intersticios "ue

"uedan$entre las $ artculas$$Los materiales "uems so utili/an son$ la arcilla, la pi/arra triturada &el polvo de cali/a, teniendo este 'ltimo la venta(ade producir, al calentarse, an!drido carb#nico "uedificulta la combusti#n$ El problema principal deeste sistema es la efectividad, &a "ue puedenproducirse rietas en superficie provocadas porlos !undimientos interiores & adela/amientos delos espesores de recubrimiento por acci#n de laerosi#n e+terior$ 7ebe pues preverse un i control& supervisi#n de la superficie de sellado$

Aislamiento del material en combusti#nara impedir la propaaci#n del fueo desde unfoco locali/ado, es posible aislar %ste medianteunas /an(as, "ue tras su apertura se rellenancon productos inertes, preferiblemente finos,para dificultar la entrada de aire$

Apaado por in&ecci#n8Consiste en la in&ecci#n en la escombrera,dentro de la /ona de combusti#n, de un lodopreparado con aua & con material incombustiblefinamente dividido, como puede ser la cali/a o laarena pulveri/ada$ Este

1.


26/27

producto oclu&e los poros e+istentes entre laspartculas impidiendo el paso del o+ienonecesario para la combusti#n, & proporcionaadems un efecto de enfriamiento$En el caso de utili/ar solamente aua debentomarse ciertas precauciones, &a "ue la

producci#n de vapor de aua a alta temperaturapuede favorecer la propaaci#n de lacombusti#n de los est%riles por el calentamientode estos & provocar e+plosiones abriendonuevas vas al fueo$ or otro lado, si lacantidadde)aua a*adida es mu& rande se corre elrieso de producir una contaminaci#n de losacuferos & auas superficiales al li+iviar alunosproductos s#lidos de los est%riles$

K$ RED?FLFZACFOI [ AROECXAMFEI?O 7ELOS ES?GRFLES

Los est%riles procedentes de las e+plotacionesmineras plantean diversos problemas, tanto en lorelativo a su almacenamiento & abandono como alas alteraciones "ue producen sobrese medioambiente$ or ello, e+iste una tendencia l#ica !aciael aprovec!amiento de los materiales, al ob(eto delorar un uso ms racional de los recursos naturalesv minimi/ar los problemas citados

El primer uso "ue puede tener un est%ril aun sea elmenos creado en las minas$ En las e+plotaciones

Abierto dependiendo de la eometra de estas & delmetodo de e+tracci#n aplicado se puede rellenarotal o parcialmente, alcan/ando toporafasdiscordantes en las oriinales$ En minassubterrneas el relleno de los !uecos se utili/arcomo sistema de sostenimiento facilitando lae+tracci#n del mineral & minimi/ando los efectos delos !undimientos en la superficie$

Otras vas de utili/aci#n se basan en lascaractersticas petrorficas, mineral#icas,"umicas & fsico)mecnicas de >os est%riles$

Alunas de las aplicaciones posibles !o& en oa sonlas siuientes8

)) Rellenos & terraplenes$

Carreteras & di"ues de presas$

-abricaci#n de la ladrillos & bri"uetas

Materiales para restauraci#n$

-ertili/antes & enmiendas$

Combustibles especiales$Aditivos de minerales ener%ticos, etc$

Estos 'ltimos usos se refieren a los est%riles decarb#n cuando el porcenta(e de este mineral essuperior al 1 T$ 7e todas las aplicaciones nomineras las ms interesantes, por las randescantidades "ue se utili/an, son las "ue seencuentran en el campo de la obra p'blica$ or loeneral, no es preciso tratamiento aluno, pero suna caracteri/aci#n riurosa a fin de clasificaradecuadamente los distintos tipos de materiales$

&2


27/27

Los ensa&os "ue dentro de este tipo de obras sesuelen reali/ar son los siuientes8

Curva ranulom%trica$

eso especfico$ lasticidad$

Compactaci#n$ Capacidad portante$

Resistencia al corte$ Comprensibilidad$ ermeabilidad$ Concentraci#n de a/ufre, & pX$

BIBLIO/RAF0A

A[ALA, -$ \$ & RO7R

3 ESCOMBRERA

Documents

Transcript of 3 ESCOMBRERA