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TOMO IIALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO Y CA
RACTERIZACION DEL DEPOSITOY N
s PLAN ENERGETICO NACIONAL
ABRIL - 1981
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INFORME SOBRE FL PROYECTO DE PIZARRASBITUMINOSAS DE PUERTOLLANO
T'I.7J LO, TOMO II
ALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO Y CARACTERIZACION DEL DEPOSITO
C;.1SVT PLAN ENERGETICO NACIONAL {
Í _=. { 1 ABRIL - 1981
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Rererrr�cia.: P3/13/300
1Cecarcamarrto : PLANTAS MINERALURGICAS
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P áL 9
4.1 DISPOSICION DE LOS MATERIALES 75
4.2 PROPIEDADES TENSO-DEFORMACIONALESDEL CONJUNTO PIZARRAS-ARENISCAS 89
4.3 PROPIEDADES TENSO-DEFORMACIONALESDE LAS PIZARRAS BITUMINOSAS ..••••••.•••.••••••••••••••••••••• 100
4.4 RESUMEN DE PARAMETROS GEOTECNICOSCARACTERÍSTICOS .......................................................... 116
5. CARACTERIZACION MINERA DEL DEPOSITO .............••••••••••.•••••••••• 119
5.1 INTRODUCCION ................................................................ 120
5.2 INFORMACION BASICA .............................•.••..•••••••••••••••.• 122
5.2.1 Tratamiento de la información 1225.2.2 Resultados obtenidos •••••••••••••••••••••••••••••••••• 127
5.3 EVALUACION DE RESERVAS GLOBALES 128
5.3.1 Sistemática aplicada •••••••••••••••••••••••••••••••• 1285.3.2 Reservas totales "in-situ" •••••••••••••••••••••• 131
5.4 DISTRIBUCION DE RESERVAS ••••••.••••••••••••••••••••••••-•••••• 137
5.4.1 Criteri os aplicados •••••••••-•••••••••••••••••••••••• 1375.4.2 Distribución de reservas
"in-situ" por bloques,horizontes y tipo de minería:Alternativa inicial ..•..........•...........•.....•.•.• 141
5.4.3 Distribución de reservas"in-situ " por bloques , horizo ntes y tipo de minería:Alternativa potencial aplicable ..•...•.•..• 155
5.4.4 Resumen de distribuciones 167
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I N D I C E
Pág.1. ANALISIS DE ALTERNATIVAS GLOBALES
DE APROVECHAMIENTO .............................................................. 1
1.1 ALTERNATIVAS GLOBALES .............................................. 11.1.1 Planteamiento general ............ .................... 11.1.2 Eficiencia térmica y/o
ratios energéticos ................................ 71.1.3 Factores económi cos ................................ 101.1.4 Alternativa recomendable 20
1.2 DESTILACION "IN SITU" FRENTE AMINERIA CONVENCIONAL Y DESTILACIONEN SUPERFICIE .............................................................. 221.2.1 Alternativas de destilación .................. .. .. 221.2.2 Destilación "in situ" ................................ 241.2.3 Minería convencional y
destilación en superficie 311.2.4 Análisis comparativo y
alternativa recomendada ....................... 35
2. MUESTRA SOPORTE PARA PLANTA PILOTO 372.1 INTRODUCCION ................................................................ 382.2 EVALUACION DE LA ESCOMBRERA
DE ENPETROL ................................................................ 402.3 LABORES DE ACCESO .................................................... 43
2.3.1 Objetivos ........................................................ 432.3.2 Características del plano
inclinado y de su entorno .................... 452.3.3 Ejecución ...................................................... 50
3. CALIDAD DE LAS PIZARRAS .................................................... 553.1 PLANTEAMIENTO GENERAL ............................................. 563.2 ENSAYOS MINERALOGICOS .............................................. 573.3 ENSAYOS QUIMICOS ........................................................ 58-
3.3.1 Contenidos y composición .. ........................ 583.3.2 Características físicas y
análisis elementales 623.3.3 Características del Kerógeno 643.3.3 Id. de los aceites de destilación 66
3.4 CARACTERISTICAS DEL GAS DE DESTILACION.............. 703.5 EXTRACCION POR DISOLVENTES Y
CARACTERISTICAS DE LA FRACCION EXTRAIDA............ 71
4. CARACTERIZACION GEOMECANICADE LOS MATERIALES .............................................................. 74
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CAPITULO 1
f 1ANALISIS DE ALTERNATIVAS GLOBALES
DE APROVECHAMIENTO
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11
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1.1 ALTERNATIVAS GLOBALES
1.1.1 Planteamiento general
El aprovechamiento de combustibles fósiles, como las pi-
zarras bituminosas, en productos energéticos de uso controlado
y/o de tipo petroquímico , requiere de una planificación detalla
da para la que es preciso contemplar las diversas alternativas
que, en la actualidad , nos ofrece la tecnología.
Estos sistemas de aprovechamiento están hoy en continua
evolución, aunque muchos de ellos han alcanzado ya niveles de
disponibilidad en grado aceptable. En su selección ha de tener
se en cuenta los dos siguientes principios fundamentales:
1La fracción orgánica de esos recursos está formada
por estructuras moleculares semejantes a las exis-
tentes en los crudos -relación H/C elevada-, lo -
que les hace muy apropiado para su transformación
en crudos sintéticos.
Dicha fracción orgánica muestra una relación H/C -
muy inferior a la de los crudos petrolíferos, lo -
que obligará a un consumo energético - lo menor po-
sible- para su transformación en otros productos -
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12.
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de mayor valor y/o utilización comercial.
En el caso de las pizarras bituminosas , la fracción or-
gánica , compuesta principalmente por Kerógeno, está constituida
por hidrocarburos de grandes cadenas moleculares y muestran re-
laciones H/C inferiores a la de los crudos , requiriéndose un -
proceso de calentamiento para su recuperación y producción de -
combustibles líquidos y gaseosos..
En principio , la tecnología disponible para llevar a cabo el aprovechamiento de dichos recursos se basa en:
(¡) Incrementar el contenido en H. de dichos recursos
(Hidrogenación, hidrocarbonilación, etc.)
(ii) Separación del C, a fin de conseguir un producto
con una mayor relación H/C (Destilación, cracking
coquizante, etc.)
(iii) Transformación de dichos recursos en gas de sinte
sis (Gasificación y/u oxidación parcial).
(iv) Conseguir la combustión directa de dichos recur -
sos para la producción de energía eléctrica, por
medio de centrales térmicas adecuadas.
En la actualidad , las tecnologías que implican estas pos¡
bilidades -hidrogenación, destilación, gasificación,etc.- se en
cuentran ya, en general, suficientemente desarrolladas , aunque
-en cada caso - presentan diferentes ventajas e inconvenientes -
(consumo de hidrógeno , subproductos de interés económico, etc.)
que deberán analizarse en cada problema concreto.
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LL
De cualquier forma, es necesario señalar que la decisión
a adoptar entre las diversas alternativas de aprovechamiento de
un combustible fósil, como las pizarras bituminosas de Puerto-
llano, debe estar sobre la base de una información lo más :com-
pleta posible, en la que se contemplen las reservas existentes,
la producción energética global, los ratios de producción, los
aspectos económicos, la regulación en la producción, los proble
mas políticos internos y externos, el impacto ambiental y las -
demandas de energía.
Inicialmente, y a la luz de los diferentes factores men-
cionados, el aprovechamiento de las pizarras bituminosas puede
resumirse -de un modo genérico - en las siguientes alternativas
globales.
. Producción de combustibles líquidos:crudo sintético.
. Producción de gas de síntesis
. Producción de energía eléctrica
El establecimiento, bajo un punto de vista técnico, '".de
cual de estas tres alternativas es la más conveniente, exige -
el análisis de diferentes factores cuyo resultado aportará la
información técnica indispensable para la toma de decisión. En
nuestro caso concreto, a partir de diferentes estudios e inves
tigaciones americanas, se ha analizado la información existen'-
te en relación con la eficiencia térmica y/o ratio energéticos,
así como el análisis de factores económicos de acuerdo con con
dicionantes concretos existentes en nuestro país para diversos
productos energéticos.
Dichos factores han de contemplarse - en el aprovecha-
miento de un depósito concreto- en todo el largo proceso que va
desde la explotación hasta la obtención del producto final, pa
I
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4.
L
sando por la extracción, conversión, transporte, etc. En la -Fig. 2.1.1 se resumen las trayectorias de aprovechamiento energético de diferentes recursos (carbón, crudo petrolífero, piza-rras bituminosas, etc.). En cada una de las fases que componencada una de las diversas trayectorias han de tenerse en cuentalos factores citados, a fín de poder disponer de un balance global de las posibilidades reales de cada tipo de alternativa.
Cómo han de influir esas trayectorias en el medio am -biente es, en la actualidad, un factor importante del que no sepuede prescindir, ya que condiciona de un modo sustancial la -economía del proceso, los rendimientos energéticos, etc. En general la repercusión del camino o flujo energético consideradoen los ecosistemas es pequeña en comparación con la extraccióndel propio recurso -distorsión de la agricultura por la mine -ría a cielo abierto, problemas de subsidencia en la minería subterránea, variaciones en la hidrología, etc.
En cada caso es necesario contemplar las condiciones decontorno que enmarcan el problema, como se indica en el estudio"Net Energy Analysis: An Energy Balance of Fossil Fuel Resour -ces", llevado a cabo por el Colorado Energy Research Institute(Fig. 2.1.2). Cada sistema de aprovechamiento definirá una trayectoria, constituida por diferentes etapas, que proporcionaráun tipo de energía para su consumo en el mercado.
El citado Organismo considera que las condiciones de -contorno son las que se exponen en la Fig. 2.1.2. Como puede -observarse, tanto en el capítulo de aportaciones energéticas --"in put" directos e indirectos- como en el de "out-put" ener-géticos directos e indirectos, se incluyen un gran número de -factores. Sin embargo, debe señalarse que el C.E.R.I. en su e studio considera que no es necesario tener en cuenta la energía
L
1
r r° r r r ° r"- rr - r-- -- r°-- - r- r-- r'- 1'
TRANSPORTE TRANSPORTE CONVERSION CONVERSIONRECURSO EXTRACCION 1 PROCESO 11 I II DISTRIBUCION UTILIZACION
LICUADOTREN
MINA TREN SELECGTREN ECAMION
CARBON -� CINTA SECAD (TUIBERIA 1N TUBERIACIELOABIERTO DUMPER MACwaouE TUBERIA
GASIF. (BAJO Y MAQUINAS DE COMBUSTIONMEDIO BTU) INTERNAGASEODUCTO
CALOR INDUSTRIAL
PDE GAS SECADOGAS NATURAL
POZOPOZODEACE IGASEODUCTO jPRESuRIZACI0N- GASEOOU
JJ TANQUE LN CALEFACCIONCíl-LICUADO_j
I LUMI NACIONTREN -ELECTRICIDAD
MINA INSTAL ELECTRONICASCAMIONI DESTIL. MOTORES ELECTRICOS
PIZ. BITUMINOSACIELO ABIERTO
CINTA J SUPERFICIALTUBERIA REFINADO
IN SIDESTIL."INSITU -TRENI N
SI
TUMODIFICADO AMION
-TUBERIA- -BARCAZA-BARCAZA- TUBERIA
PETROLEO POZO OLEODUC ETROLE
AMION
TREN
• OPCIONES
FIG. 2.1 -1 - TRAYECTORIAS DE LA PRODUCCION ENERGETICA A PARTIR DE COMBUSTIBLESFOSILES
r-� r res- r r' r'- r- f~ r-° r res` r- r- r_- rq
APORTACIONES INDIRECTAS APORTACIONES DIRECTAS- CONST CCY OPERACIONES PRODUCTO FINAL
ENERG IA ENERGIAINDIRECTO
MATERIALES MATERIALESSISTEMA URBANOINFRAESTRUCTURA
AGUATRA
EFECTOEFECTMULTIPLICA
SERVICIOS DE ENERGIASISTEMA SOCIAL INVESTIGACIONES,
INSTALACIONESPROYECTO
ECOSISTEMASFINANCIACION f RODUCTOFI
DIRECTOSISTEMA DE ABASTECIMIENTO TIERRA
FINANCIACIONSIST. HIDROLOGICO P. FINAL
SIST. POLITICOINTELECTO
P. FINAL
ESTAS ETAPAS DESARROLLANENERGIAA PARTIR DE PROCESO
ENERGIAPROCESO 1 ENERGIA PROCESO 1ENERGIA PROCESO P. FINAL
COMBUSTIBLES FOSILES
P. FINAL
P. FINAL
RESULTADOS DIRECTOENERGIA, CALOR EFECTOS INDIRECTOSMATERIALES IRRUPCION EN LOS ECOSISTEMASSUBPRODUCTOS, SISTEMAS SOCIALESUTILIZABLES SISTEMAS ECONCMICOSNO UTILIZABLES
SISTEMAS DEABASTECIMIENTO¡DAÑINOS EXPLOTACION DE LA TIERRA
MATERIASPRIMAS
FINANZAS - AGUA
L NO RTEMPORALRECUPERADo PERMANENTE
CONDICIONES DE CONTORNOFIG. 2.1.2 - CONDICIONES DE CONTORNO EN LA
PRODUCCION ENERGETICA
c
7.
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eólica, la energía metabólica del sistema humano, los periodosde tiempo, etc.,lo que da idea de la rigurosidad de su análisis.
Con estas premisas, el CERI ha desarrollado -en 1976- -un exhaustivo estudio de balances energéticos en el aprovecha -miento de diferentes tipos de recursos y alternativas de aprovechamiento, que estimamos puede aportarnos la información indis-pensable para definir,bajo dicho aspecto técnico, cual es la alternativa global más ventajosa, ya que, si bien no debe hacersela extrapolación de dicho estudio a nuestro caso concreto, sial menos es aplicable -con un grado de fiabilidad aceptable- -
en cuanto a resultados relativos de las diferentes alternativas
de aprovechamiento.
11.1.2 Eficiencia térmica y/o ratios energéticos
La eficiencia térmica de diversas alternativas de apro-
vechamiento aplicadas a pizarras bituminosas ha sido analizada
en detalle por KUNCHAL (1976) en su trabajo "Energv Recuirements
in an Oil Shale Industry, Based on Parah'os Direct Combustion -
Retorting Process". En su análisis contempla un sistema para -
una producción de 50.000 Bb/dta, con una extracción por minería
subterránea de 70.000 t/d., incluyendo para sus cálculos las -
etapas de extracción v transporte, destilación e hidroaenación
y refino. Debe advertirse que en el análisis de su sistema no
considera como "in-put" energético los recursos no recuperados
en la explotación.
Asimismo, en su trabajo compara la eficiencia térmica -
global de diferentes alternativas de aprovechamiento en función
de diversos tipos de recursos, cuyos resultados se resumen en
el Cuadro 2.1.1.
11
c
8.
CUADRO 2.1.1
EFICIENCIA TERMICA DE DIFERENTES ALTERNATIVAS DEAPROVECHAMIENTO Y TIPO DE RECURSOS (Kunchal, 1976).
ALTERNATIVA DE PRODUCTOSAPROVECHAMIENTO DE GAS DE ENERGIA
REFINERIA
(Combusti SINTESIS ELECTRICAbies 11-quidos)
TIPO DE RECURSO
A1PIZARRAS
T 28 g/t 64 ó 61 % 24 %
BITUMINO- I
(=110 1/t
� B Í �SAS P,. 74 % 70 % 27 %
O ( 3140/ lit)
T Sub-bit. 65 % 53 %I 26
CARBON P ! !Contenidopelevado deLignito 62 % 63 % azufre.
T Sour87 % 82 % °I 34(Amargo)
PETROLEO P0 Sweet 92 % 84 % 33 %
(dulce)i
APORTACION TOTAL DE ENERGIA AL SISTEMAEFICIENCIA TERMICA=
PRODUCCION TOTAL DE ENERGIA POR EL SISTEMA.
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1
1
9.
1
Como puede observarse, el aprovechamiento de las piz arras bituminosas para la producción de combustibles liquido-productos de refinería= aporta eficiencias térmicas superiores alas otras alternativas, superioridad que se manifiesta más acusada cuando se compara con la alternativa de aprovechamiento para la producción de energía eléctrica.
Por otra parte, en el trabajo citado del CERI y en elde MELCHOR (1976): "Net Energy Analysis. An Energy Balance Study of Western Fossil Fuels", con base a las condiciones de con-torno de la Fig. 2.1.2, prefieren la aplicación de diferentesratios energéticos para el análisis de las diferentes alternativas de aprovechamiento. Con dicha metodología analizan veintetrayectorias o alternativas de aprovechamiento diferente a partir de diversos tipos de recursos; para lo cual definen los s iguientes ratios:
Ratio de energía neta externa (Ri ):Relación entre la energía total del producto resultante y la energía externa total introducida en elsistema.
Ratio de energía neta del sistema (R2 ):Relación entre la energía total del producto resu ltante y la pérdida total de energía que se produceen el sistema.
Ratio energético de recursos (R3) :
Relación entre la energía total del producto resultante entre la energía total del producto resultante y la pérdida total de energía incluyendo los recursos que no hayan podido recuperarse.
1
1
10.
f
1En el Cuadro 2.1.2 se resumen los resultados derivados,
de esas trayectorias, para los ratios mencionados, suponiendo -
Y que el producto final es de 100 unidades.
De dichos resultados se desprende que la alternativa deaprovechamiento de las pizarras bituminosas para la producciónde combustibles líquidos -gasolina- es más ventajosa que cuando dicho recurso es utilizado para la producción de energía
eléctrica, mostrando valores de 6.07 - 6,32 frente a 3,60-3,89;
de 1,18 - 1.19 frente a 0,20 - 0,23 y 0.41 - 0,78 frente a
0.11 - 0,17 para los ratios R1r R2 y R3 respectivamente.
El análisis de detalle de esas dos alternativas, fijan-
do como unidad de referencia la obtención de 106 Btu (British -
thermal unit) (= 2,5 x105 KC) como energía final, se esquemati-
za en las Figs. 2.1.3 a 2.1.5. Como puede observarse, para la
alternativa de combustibles líquidos -gasolina-, la aporta
ción energética necesaria es de 4 x 106 y 6 x 106 Btu ( _ 106 y
1,5 x 106 KC) según sea minería a cielo abierto o minería subte
rránea, respectivamente. En tanto que en la alternativa de pro
ducción de energía eléctrica dicha aportación se eleva del orden
de 12 x 106 a 15 x 106 Btu (�- 3 x 106 y 3,75 x 106 KC) para mi-
nería a cielo abierto y minería subterránea respectivamente.
1.1.3 Factores económicos
Como se ha mencionado anteriormente, no sólo los aspec -
tos energéticos -a pesar de su importancia- deben ser conside-
rados a la hora de tomar una decisión sobre la alternativa más
ventajosa, sino que además existen otros factores de tipo econó-
mico, ambiental, político, etc., que no deben olvidarse a la ho-
ra de tomar dicha decisión.
1
1
E
CUADRO 2.1.2
RATIOS ENERGETICOS DE DIFERENTES ALTERNATIVAS
DE APROVECHAMIENTO Y TIPO DE RECURSOS( Melcher, 1976 )
ALTER PRODUC RATIO RATIO RATIOMATERIA PRIMA NATI- TO PRI N EXT . PROC E DE RE
VA CIPAL SO CURSOS(1 ) 2 3
GAS NATURAL Ga.s Gaselev.p. 24,21 4,94 4,84calor.
«CARBON ( M.Cie . Ab.) Gas Id. 24,75 1,46 1,28
CARBON ( M.Sub .) Gas Id . 25,45 1,47 0,32
PETROLEO Gasolina Gasolina 9 , 61 4,11 0,40
PIZ.BITUM .( M.C.Ab .) Gasolina Gasolina 6,07 1,18 0,78
PIZ.BITUM.(M.Sub .) Gasolina Gasolina 6 , 32 1,19 0,41
CARBON ( M.C.Ab. ) Lic.Gas Gasolina 6,41 1,36 1,18 !
CARBON (M.Sub. ) Lic.Gas Gasolina 6,45 1,35 0,88
CARBON ( M.C.Ab. ) - Carbón 38,61 28,25 8,18
CARBON ( M.Sub. ) - Carbón 39,53 25 , 84 0,64
GAS NATURAL Elect . Elect. 8,50 0,35 0,35
CARBON (M.C.Ab .) Gas.El Elect. 8,96 0,23 0,22
CARBON ( M.Sub .) Gas.El Elect. 9,22 0 , 23 0,08
PETROLEO Elect. Elect. 9,67 0 , 38 0,10
PIZ.BITUM. ( M.C.A.) Elect. Elect. 3,60 0,22 0,17
PIZ.BITUM. ( M.Sub .) Elect. Elect. 3,89 0 , 23 0,11
CARBON ( M.C.A.) Lic.El Elect. 9,26 0,22 0,20
CARBON ( M.Sub. ) Lic.El. Elect . 9,55 0,22 0,08
CARBON (M.C.A.) Elect . Elect. 9 , 07 0,40 0,36
CARBON ( M.Sub .) Elect. Elect . 9,23 0,40 0,13
2 _ E.Prod. (3
) R3 - E.Prod.1R'
= E.Pro .R( ) E.Ex. ( ) R2 - Pe Proc. - Per.Total.
L
1L
DIRECTAS E INDIRECTAS 1 : MATERIALESENERGIA
APORT. 2 :(RECURSOSRESULTADOS:
FOSILES ) 2,5x 10 5 K cal3,95x 105Kcal 11 II
APORT.3:PERDIDAS DE ENERGIA
4,95x 105 Kcal
I 0,15x 105 Kcal0,25x 105 Kcol
CONSUMO INTERNORECURSOS NO TRATADOS 0,87 x 10 5 K cal
10x105Kcal' PERDIDAS FISICAS 0,60x 105 Kcal
o) CON MINERIA A CIELO ABIERTO
1APORT . 1 MATERIALES
ENERGIA
II III I I ( RESULTADOS
APORT . 2 II II 2,5x 105 Kcal3,95x105Kcal I II
APORT. 3 PERDIDAS DE ENERGIA7,9x105 Kcal
0,12x105 Kcal
0,25z 10 5 Kcol
CONSUMO INTERNO/. / 0,85x 10 Kcal
O�60DIDAOSSKcl
RECURSOS NO TRATADOS3,94 x105 Kcal
b) CON MINERIA SUBTERRÁNEA
L
FIG. 2 . 1.3 - BALANCE ENERGETICO DE LA TRANSFORMACIONPIZARRA BITUMINOSA - GASOLINA
s
L
ir- r r
APORT. MATERIALES
ENERGIA
II (I RESULTADOII I I 2,5x10 KcalII ��
APORT 2: 12,3x 105 Kcal
0,42x 105 Kcol
1/0,27x 105 Kcal
APORT 3 1 15,4 x 105 KcalPERDIDAS DE ENERGIA
í ami;/CONSUMO INTERNO
PERDIDAS FISICAS 7,9 0 O 5 Kcal1,8xlO5 Kcal
RECURSOS NO TRATADOS FIG. 2.1.4 - BALANCE ENERGETICO DE LA TRANSFORMACION3,07 x 105 Kcal PIZARRA BITUMINOSA- ELECTRICIDAD
(MINERIA A CIELO ABIERTO)
APORTS. 1 MATERIALES
ENERGIA
I� �I RESULTADOI� II 2,5x105Kcal
O,37x 105 Kcal
027 x 105 Kcal
APORT. 2 12,3 z 10 5 Kcal
PERDIDAS DE ENERGIA
APORT . Y. 24,6x 10 5 Kcal
CONSUMO INTERNOPERDIDAS FISICAS
7,9x10 5 Kcal1,8 x 10 5 K cal
/ FIG. 2. 1.5 -BALANCE ENERGETICO DE LA TRANS_FORMACION PIZARRA-BITUMINOSA-ELEC-TRICIDAD ( MINERIA SUBTERRÁNEA)
RECURSOS NO TRATADOS : 12,3 x 10 5 Kcal
15.
1
En este epígrafe se expondrán los resultados derivadosde considerar únicamente aspectos puramente económicos en rel ación con los procesos tecnológicos en connivencia con las diferentes alternativas de aprovechamiento. Para ello, se ha adop_tado como metodología a seguir la del estudio llevado a cabopor el U.S. Deptment of Energy (Julio, 1979) "Coal ConversionComparison", en el que se realiza un exhaustivo análisis comparativo de las diferentes alternativas de conversión de carbónpara producción de combustibles líquidos, gaseosos y de energía eléctrica, incluyendose los siguientes procesos:
1SRC - I (Solid Solvent Refined Coal)
SRC - II (Liquid Solvent Refined Coal)
EDS (Exxon Donor Solvent)
H-FO (H-Coal, Fuel Oil Mode)
H-Syn (H-Coal, Syncrude Mode)FT (Fischer-Tropsch)
Methanol
M (M-Gasoline)
CO2 - SNG (C02 Acceptor, SubstituteNatural Gas Mode)
CO2 - Syn (C02 Acceptor, Syngas Mode)HyG (Hygas)
BiG (Bigas)
Synth (Synthane)
Lur (Lurgi)
West-Syn (Westinghouse, Syngas Mode)West (Westinghouse, Combined Cycle)CE (Combustion Engineering, Combined Cycle)
1L
1L
16.
En dicho estudio las hipótesis básicas consideradas han
sido:
Capacidad de la planta 25.000 t/d.
Material de alimentación : Carbón de 6000 Kcál/Kg
Días de operación 300 días/año
Factor de operación 0,9Consumo medio brutopara la producción de
energía eléctrica 2500 Kc/Kw h.Año de la inversión 1979Coste op.+ manteni-
miento 10% de la inversión
1En la extrapolación de dicha metodología a nuestro caso
particular se han efectuado las siquientes hipótesis:
Asimilación de la pizarra bituminosa a un
carbón de 2000 Kc/Kg, lo que supone dar
por resuelta la tecnoloctía para esos mate
riales en los procesos analizados.
Producciones directamente proporcionales
al poder calorífico, lo que representa,
para esos materiales , una producción equi
valente a la tercera parte de las deriva-
das del estudio.
Con esas hipótesis se ha procedido a un análisis compara
tivo de esos procesos frente a la destilación, hidrogenación y
refino,para lo cual,en este filtimo,se han considerado hipótesis
del lado de la seguridad:
1
1
1 .
17.
LDestilación, hidrogenación y refino
para producir un crudo sintético y
transformación en gasolina.
Sobre estimación de la inversión,tomando datos de 1980 frente a los de
1979 considerados para el resto de
los procesos.
No consideración del gas de destila
ción como producto del proceso, su-
poniendo que toda su producción se
consumirá en la producción de hidró
geno. lo que hace que probablemente
el costo de operación y mantenimien
to esté sobreestimado en este caso.
No valoración de subproductos de -
cierto interés comercial.
Lógicamente el método comparativo más simple consistiráen la determinación del costo por unidad energética producida,pero este sistema se sitúa del lado de la irrealidad, ya queen los diferentes productos energéticos, fundamentalmente loslíquidos, la asignación de un costo directamente proporcional asu poder calorífico carece de soporte histórico de mercado.Estohace que sea preciso recurrir a la aplicación de técnicas de -evaluación de productos, para lo que se supone que el valor relativo de los productos, unos con otros, permanecerán constante, y el valor de los mismos se refiere a un producto de refe -rencia. En nuestro caso el producto de referencia elegido hasido la qasolina, comparando con ella el resto de los productoscomo puede apreciarse en el Cuadro 2.1.3, en la que se han con
1
L
1
CUADRO 2.1.3 RELACION DE PRODUCTOS CONSIDERADOS Y VALOR DE FACTOR DE LOSMISMOS EN RELACION CON EL PRODUCTO DE REFERENCIA CONSIDERADO(GASOLINA).
PODER CALORIFICO PRECIOS REFINERIA ' PRECIOS MERCAD05.1
PRODUCTO DENSIDAD Kcal/Kg Kcal x Pta/t Pr.energ. Pr.energ.106/t Pta/106 fl Pta/t Pta/106 f2
Kcal Kcal
GASOLINA 0,74 10.700 10,7 24.000 2.243 1 70.000 6.542 1
GASOLEO 0,84 10.500 10,5 20,000 1.905 0,83 27.000 2.571 0,39
FUEL-OIL 0,90 10.000 10.0 12.000 1.200 0,53 18.000 1.300 0,19
NAFTA 0,82 10.700 10,7 21.000 1.962 0,87 21.000 1.962 0,30
G.L.P. 0,52 11.000 11,0 17.000 1.545 0,68 32.000 2.909 0,45
METANOL 0,80 5.000 5,0 7.970 1.594 0,71 7.970 1.594 0,24
ELECTRICIDAD - 8641/ - 5.000/ 5.787 2,58 5.0001 5.787 0,88
ACEITES 0,80 9.000 9,0 11.000 1.222 0,54 11.000 1.222 0,18
GASES 0,70 8.000 8,0� - - 0,68 - - 0,45'
CHAR - 4.000 4,0 4.000 1.000 0,44 4.000 1.000 0,15
S.R.C.SOLIDO 1,25 8.000 8,0 11.000 1.375 0,61 11.000 1.375 0,21
Kcal/Kwh , Precios de Segundo Trimestre de 1980
Pta. 1000 KwhJ Kcal/m3
41 Considerado como G.L.P. co
k
L19.
I
siderado precios medios de segundo trimestre de 1980 y, dada la
situación de los combustibles líquidos en nuestro país, dos pos¡
bilidades de mercado.
Con estas directrices, el costo de cada proceso -para
un periodo de tiempo determinado- por unidad de energía produ-
cida -hemos considerado la termia- vendrá definido por
L
C F+ M+ K I
B.i
siendo
C = costo de la energía en pts/termia.
F = costo anual materia prima, se ha considerado
2000 Pts/t.
M = costo anual de operación y mantenimiento
K = factor de capital = 0,19; determinado para:
Planificación de la inversión:4 años ( 5%; 25%; 50% y 20%
TIR = 15%
Vida = 20 años
I = Inversión
B i= Energía anual total producida, siendo Bi la
energía de cada producto.
La energía total producida, para el análisis en relación
con el producto de referencia, será E fi Bi, en el que fi es el
factor de cada producto.
L
L
1
E
20.
I
Con estos criterios se ha confeccionado el Cuadro 2.1.4en el que puede apreciarse que la destilación presenta los costos más bajos por unidad de energía, si bien al no poder dispo-ner del balance real de materiales se ha supuesto, al considerarlas condiciones de mercado que el 90% de la producción seríatransformada en gasolina, extrapolación en consonancia con -las tendencias actuales en el aprovechamiento de estos recursos,para lo que se ha considerado una inversión total de 42.000 Mpt.
Como puede observarse, únicamente dos procesos -produc-ción de gas- aportan costes ligeramente inferiores a la alternativa de destilación -hidrogenación-refino cuando no se consi-deran las condiciones de mercado, lo que hace que sea poco indicativo. Por otra parte, la valoración del gas producido enesos procesos se ha equiparado a la de los gases licuados de petróleo, situación que cae del lado de la sobrevaloración de losmismos.
Finalmente, debe advertirse que los costes derivados nodeben tomarse como valores absolutos de los diferentes procesos,ya que, si bien se ha tratado de alcanzar la mayor aproximaciónposible a las situaciones reales, el objetivo fundamental del -análisis efectuado es a nivel comparativo de unos procesos frente a los otros.
L1.1.4 Alternativa recomendable
Toda la información resultante de los diferentes análi-sis efectuados, así como lo disponible de otros estudios, ponede manifiesto que la alternativa de aprovechamiento encaminadaa la producción de combustibles líquidos -productos de refine-ría- es la que parece responder a unas mayores ventajas tantotécnicas como económicas, proporcionando mejores rendimientos
LI
1
CUADRO.2.I.4.- COSTE DE PRODUCCION POR UNIDAD DE ENERGIA PRODUCIDA
COAL -- - --- .11) Miro/01 L1/U ACIYI48/ I6S71N170314E WES7. CE
SIIC 1 ::11C 11 EUS FIIE/011. SVNCNIIUf F-l M1iASU1 ME ME IAN(,L IIVI:AS SYq MANENU
/1111 9//%A6 SYNUAS, SYN EL .►U. L.Y/1 . uESIILA
1111 AI 191901 916161 76880 60 ii/0 6446 (1 44 86440 47 6W4 14,670 488./444 11000fAal/I'6r 141 . 111 1111 .1.144 WI Wn1 101 48611 19.380 18 .4711.__-919444 BJ IivU _ _.. _.. ... ... _....____.._ __..-_-_._ _..._.._. ... .. _
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1• AN11 Afa1 1 I11M63 UIIM11 0.169 0 ,01/1130.110
4) Y 1,541 1.4. 14 le 4)40 611 1.109 6113 1,700
•t 4' AN11 - Md1 1 11,130 0.11/ab 0,2313 0,4160 41 ,0004 0,01486
4. 1,1.1 Mal 1 491 7.116 7 644 4449 941 3449
Y. ANl1 Mal 1 00466 01931 0039 4.1116 0.2636
l Y 1 h 4 1 . 464 lx . 6 42 11n0i 6 411 .9 1360 3.001,3
YAN 1 MNI.1 0.2141 061441
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1' CM k 54 41 . la 7107 48836 7
Y.ANU - M011 0.0)69
1• CAl1 0441.1« 197
Y.AN/l MAl l 1,661
F 1• I:AIf 04 .14 1r 7100
t7Y ANU 0441.1 44.6071
---
4'
In 1• CALI' MM l«. 9911,1
1'.AN11 6041 1
4 1 11..
M•Il
MOL 1«
6041 37148 3640{,2
04011« 10849,1 126073
M.1110 00914 40000.
M4I 1« 4000 6000
USIL 411)11444 Mal/1.1x/6 4116188 40/01 34 •.14,6 39 070,2 31166,3 3064136 34 2646 84804 47661 3)1016,'1 36385 ,3 36.25444 34.1.26 2884).7 36639.8 40/4444 67160
YIMk441144/1 Mdl4l 441) 902111 86066 9060 9210 % 560.3 /.2",3 IIW/ 844081 047/,6 900 ! 601%,3 9.3546 140461 1201173' 6.944 61001 6666
1:4)51E 4160414,8 1 ..3.10 41.0 4 140 360 4.10 500 642 5 ,04. .166 361 436 3 , 11 3,14 2 .69 732 8,14 6.47
Y CALI M11/1.. 0: ,3 6448 61196 76311,6 7100,4 6B4b4 4 0068 66144 6942) 84x7 4164] G3tl1 /J/6 8.717 /669 16600 6166
1405161104 6.31 )4b 1144 466 676 8446 5.64 1 , 1 6.6) 649 6 , 10 9,01 661 461 3.61 764 9.14 687
PC4514' 5404/1 .. 96 116111 1/1,1 71738 .1.1U1 :4!196 Otl5438 1400 1100
I1 AS II IIM0.21 Itl tl/ 1/40 1421 13 , 144 8,71 6.11 2 1 11 ! 4848 484 7 661 10.21 sal 069 671 6,7 6.70 6!11
•
22.
Lenergéticos y mayor rentabilidad , por lo que constituye la al-
ternativa global de aprovechamiento de estos recursos que habi-
tualmente se contempla por aquellos proyectos que, a nivel mun
dial, se están visualizando para su desarrollo inmediato.
Cabria pensarse que las dos alternativas restantes pu-
dieran ofrecer la ventaja , sobre todo la encaminada a la produc
ción de energía eléctrica , de poder ser utilizadas las pizarras
junto con otros recursos energéticos carbón, residuos agríco -
las, urbanos , etc. Dicha posibilidad, si bien puede represen -
tar interés bajo un punto de vista sicológico, la realidad con
creta de la zona de ubicación del depósito -con posibles aporta
ciones de esos recursos realmente insignificantes frente a la
producción inicial estimada para las pizarras-, junto a una -
tecnología aún no disponible , ha hecho que dicha posibilidad no
haya sido considerada.
h1.2 DESTILACION "IN-SITU" FRENTE A MINERIA CONVENCIONAL
Y DESTILACION EN SUPERFICIE.
1.2.1 Alternativas de destilación
Dentro de las alternativas de destilación existe la po-
sibilidad de su aprovechamiento " in-situ", técnica muy investi
gada fundamentalmente en USA, y/o destilación en superficie una
vez extraída la materia prima.
Lógicamente , según la alternativa de destilación aplica-
ble al depósito el programa de investigación en el mismo será -
marcadamente diferente , como puede apreciarse en la Fig.2 . 1.6,en
la que de un modo esquemático se representa la planificación de
L
L
1
Minería acielo abierto PROGRAMA
PROTOTIPO
LIn -Situ
ARRENDAMIENTO
INVESTIGACIONIn -Situ
TIPO DE DECISIONmodificado
DEPOSITODE
PIZARRAS
DEFINICION DELA TECNICA
DEFRACTURACION
MASIDONEA
DEFINICIONDE LOSMEDIOSMAS
FRACTURA IDONEOS OPERACION
L v DE YEVALUACION PIROLISIS EVALUACION
Minacon agua PROGRAMA
PROTOTIPO
Mineríasubterránea
PROGRAMAMina PROTOTIPO
sin agua
LI
- VIABILIDAD COMERCIAL
-GRADO DE RECUPERACIONAPLICABILIDAD DEL PROCESO
- COMPATIBILIDAD DEL PROCESO CON OTROS PROCESOS
- NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO FIG. 2.1.6- EFECTOS AMBIENTALES
- NECESIDAD DE RECURSOS (ENERGIA , AGUA , MATERIALES,MANO DE OBRA, ETC.)
- PREVISION DE PLAZO PARA SU APLICACION COMERCIAL
L
24.
L
los diferentes trabajos a realizar, así como los objetivos per-
seguidos para el aprovechamiento industrial del depósito.
A fin de establecer claramente las ventajas y desventa-jas de las alternativas citadas, se ha considerado convenienterecoger en los epígrafes siguientes, una descripción de dichasalternativas.
1.2.2 Destilación "in-situ "
La destilación "in situ" de las pizarras bituminosas
es una tecnología que aún no ha llegado a desarrollarse en planindustrial en grandes plantas de tipo comercial, pero en la que
desde hace unos 15 ó 20 años se viene trabajando a escala de investigación y en plantas pilotos. Su futuro parece ser promete
dor dado el elevado precio que están adquiriendo los crudos de
petróleo y los avances que en el campo puramente técnico está
adquiriendo este tipo de ingeniería especialmente en U.S.A., a
través del U.S. Bureau of Mines, en asociación con compañías pe
troleras tales como la Shell Oil Company, Equity Oil Co. y Sin
clair Oil Co., que han dedicado grandes esfuerzos a la destila
ción "in situ" de las pizarras bituminosas de la formación eo
cena Green River que se extiende por los estados de Colorado, -
Utah y Wyoming, con un contenido de alrededor de los 100.000 mi
llones de barriles de petróleo.
En líneas generales, y de una forma resumida y breve,po
demos visualizar esta nueva tecnología y la problemática que
lleva asociada en dos alternativas, dependiendo del grado de
transmisibilidad que presenten las pizarras ante fluidos gaseo-
sos (gas natural o aire) a altas temperaturas.
Existen pizarras bituminosas que, debido al proceso de
ir
L1
25.
ti
deposición y sedimentación, llevan en su composición mineraló-
gica, aparte del 15 al 20% de materia orgánica (Kerógeno y b i
r turren), y del casi 65% de materia inorgánica (caliza, dolomía,
silico-aluminatos, etc. ...), un relativamente alto porcentaje
de minerales solubles, como son la dawsonita y la nahcolita
(carbonatos aluminico-sódicos) y otros. Esto da lugar a un
medio pizarroso de una cierta relativa alta permeabilidad que
permite el flujo de un fluido transportador de calor en un me
dio poroso (pizarras).
El fluido transportador de calor cede su contenido ca
lorífico, en un proceso de transferencia de calor al medio pi
zarroso, produciéndose en éste una pirólisis del Kerógeno y
una conversión del mismo en hidrocarburos de cadenas cortas,
dependiendo éstos en gran parte de las características del
fluido transportador de calor y de sus propiedades catalíticas.
Recientemente el U. S. Bureau of Mines ha desarrollado un mode
lo químico-físico sobre el mecanismo cinético químico que go
bierna la pirólisis y conversión del kerógeno y de los bitúme
nes de las pizarras bituminosas en gas, aceites y residuo car
bonoso. En líneas generales, el aceite (petróleo) producido
por destilación "in situ; presenta un punto de congelación (Pour
Point), densidad, contenido en N2 y viscosidad muy por debajo
del petróleo producido en retortas de superficie, por lo que
su manejo y transmisión a través de líneas de conducción es
mucho más económico y menos problemático.
Los productos obtenidos en la pirólisis son arrastra -
dos por el fluido transportador de calor a superficie, donde -
se separan los aceites y gases producidos del gas natural in
yectado, el cual se recalienta y se vuelve a reciclar dentro -
de la formación pizarrosa continuándose el proceso de pirólisis
y destilación subterránea.
11
1
E
26.
1
Uno de los mayores problemas que presenta este tipo de
operaciones es el grado de recuperación del costoso (gas natu-
ral) transportador de calor, ya que al ser inyectado en un medio de baja permeabilidad, da lugar a un elevado tanto por -ciento de gas irrecuperable. El pensar en inyectar otro fluí
do menos costoso, como aire, da lugar a otros problemas más
graves, como son la polimerizaci6n por oxigenación de los hi
drocarburos producidos en la pirólisis y a:.un enriquecimiento
en nitrógeno en los mismos, con lo cual éstos aumentan su densidad, viscosidad y "Pour Point", lo cual no solamente dificul
ta su manejo y transmisión en superficie en líneas de conduccien, sino también en la misma formación pizarrosa y en el grado de recuperación del aceite.
1Como vemos podemos detectar fácilmente, en esta alter-
nativa de la destilación"in situ"apoyada en la permeabilidad -natural, un conjunto de problemas o hechos en connivencia conla:
- Ingeniería de Reserva : Transmisividad de fluidos gaseososa alta temperatura en medios porosos de baja permeabilidad.Tanto por ciento de fluido inyectado no recuperable.
- Transferencia de calor : Desde un medio gaseoso a alta temperatura (900°F = 480°C), a través de un medio poroso, a unmaterial de baja conductividad térmica como son las piza -rras bituminosas.
- Cinética Química : Pirólisis y conversión del kerógeno y bitúmenes de las pizarras en aceites y gases producidos de cadenas cortas. Efectos catalíticos y polimerizantes.
LOtro sistema de destilación "in situ" se deriva de que
1
1
1
E
27.
1
existen muchas pizarras bituminosas que, por sus característi-
cas mineralógicas y sedimentológicas, presentan unas transmisi
bilidades extremadamente bajas, por lo que el proceso del flul
do transportador de calor tiene que verse asistido por mecani s
mos de Hydro-Frac (fracturación hidráulica), proceso este to
talmente mecánico o, mejor, geomecánico,y dependiente de la -
disposición geológica-estructural de los depósitos y de las ca
racterísticas geomecánicas, en consecuencia, de las pizarras.
El proceso de Hydro-Frac puede presentar en muchas oca
siones fenómenos de cierres de las fracturas creadas por dil a
tación (""swellingo) de las pizarras durante la fase de transfe -
rencia de calor y pirólisis debido a lo cual es necesario cono
cer su comportamiento termo-físico a las temperaturas de piró
lisis; comportamientos éstos que, pensamos, deben de estar in
timamente ligados a las características intrínsecas de las pi
zarras (composición mineralógica, contenido Fischer, componen-
tes orgánicos, edad geológica, profundidad, disposición estruc
tural, etc.). Esta información al igual que las ya comentadas
puede parcialmente obtenersede los centros especializados y com
pañias petroleras que más hayan trabajado en estas tecnolo -
gías.
En muchos casos la hidrofracturación no basta y es ne-
cesario acudir a explosivos químicos que, introducidos en son
deos apropiados, produzcan un efecto multiplicador en las
fracturas creadas por el hydrofrac (uso de nitroglicerina, di
namita y pellets de TNT) como se ha realizado en algunas esta-
ciones y plantas experimentales en Wyoming.
Otro camino a seguir cuando las pizarras presentan re s
puestas malas a la hidrofracturación es acudir a la fractura -
ción eléctrica ("electrolinking"), siempre que las caracterís-
ticas eléctricas de las pizarras así lo permitan. En el "elec
L
L
E
L28.
1
trolinking", se introducen dentro de sondeos contiguos electro
dos que al ser activados en unos pocos ' miles de voltios con
ducen a la creación de corrientes dentro de la masa pizarrosa
que piroliza a la misma formando pasos continuos de carbono f i
jo. Una vez realizada la conexión eléctrica entre pozos "elec
trolinking", la pirólisis de las pizarras se realiza por "elec
trocarbonización", proceso en el que el calor necesitado en la
pirólisis es suministrado por la propia resistencia eléctrica
de las pizarras. El U.S. Bureau of Mines ha podido comprobar
la relación existente entre las características eléctricas de
las pizarras y el contenido definido por el ensayo Fischer.
Por último, cuando ni la fracturación hidráulica ni la
eléctrica asistidas por explosivos dan resultados positivos ni
aceptables, el alto grado de fracturación que se requiere para
que la destilación in situ sea posible, es necesario acudir,
como de :,-echo se ha hecho, a la utilización de cargas explosi-
vas nucleares (U.S.Bureau of Mines/Atomic Energy Commission).
Una carga nuclear de 250 Kilotones en el fondo de un
pozo de 600 metros de profundidad puede crear una retorta de
120 metros de diámetro y 300 metros de altura rellena con 10
millones de toneladas de pizarras altamente fracturadas, pres-
tas ya para la pirólisis mediante la inyección y extracción del
fluido portador de calor. Las cargas nucleares se han conside-
rado como el único medio posible para la destilación "in situ"
de pizarras a gran profundidad. Las cargas nucleares aportan
200 veces más energía que los explosivos convencionales por
sólo dos veces el coste; sin considerar el extracoste de unos
sondeos lo suficientemente grandes como para dar cabida a un -
volumen de explosivos convencionales con una potencia semejante
a las cargas nucleares.
L
.
L
L
L
29.
L
Como grandes desventajas presentan:
a) Daño e impacto en el medio ambiente y bienestar de la población.
b) Efectos sísmicos originados por la explosión y creación dela cavidad.
c) Fracturas de gran longitud y de dificil localización, quepueden dar lugar a la fuga de isótopos radioactivos y quecontaminen acuíferos usados en servicios urbanos o rurales.
1d) Isótopos radioactivos dañinos a la biosfera (cesio, estron
cio y tritio) que llegan a ésta a través de los gases yproductos petrolíferos y con una vida media de más de 30años, con lo que seguirán contaminanto al medio ambiente,aún después de acabado el proyecto de explotación.
Todo esto ha hecho que la alternativa nuclear haya sidoabandonada y que, en su lugar, se estén haciendo experiencias(Occidental Petroleum) de "minería asistida; en la cual se utíliza un proceso típicamente minero (Block-caving, sublevel,etc).para la creación de la retorta llena de pizarras fragmentadasen cuyo seno se establece el proceso de pirólisis mediante sondeos y pozos de inyección y extracción del fluido portador decalor. Cámaras de este tipo se han ensayado con dimensionesde hasta 48,5 x 48,5 metros en sección horizontal y 81 metros -de altura, dando lugar a la alternativa o sistema denominada"in-situ modificado".
En la Fig. 2.1.7 se expone un esquema de un proceso dedestilación "in-situ". Generalmente este sistema ha mostrado -resultados desalentadores en cuanto al grado de recuperación del
6
L
1
E
1
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1
1
1
1GAS
POZO DE EXTRACCION AIRE
GAS
POZO DE EXTRACCION
PIZARRA CALENTADA PORCONDUCCION
ZONA DE RETORTA
PIZARRA EN COMBUSTION
1p qFIG. 2.1.7.- RETORTA DEL SISTEMA DE DESTILACION IN SITU
1
1
L
L
1
1
L
31.
L
aceite "in -situ" , así como enormes dificultades de operación.
Por su parte , el sistema de destilación " in-situ modif icado", que lleva implícita la ejecución de labores mineras com-plementarias para la creación de la " retorta" o macizo a desti-lar"in situ° adolece asimismo de recuperaciones inferiores al50% del aceite de la retorta , por lo que la minería complementaria se ha incrementado hasta un 50% de la recuperación totaldel depósito , y ha obligado a que dichos sistemas estén, en laactualidad , encaminados al aprovechamiento de depósitos o zonasde los mismos de bajo rendimiento en aceite . Actualmente, uni-camente el "in-situ modificado vertical" (Fig. 2.1.8) se encuentra plenamente investigado y de puesta en marcha en un futuroinmediato en USA por la Occidental Petroleum y la Río Blanco OilCompany, pero exige grandes potencias de capas y condiciones específicas de continuidad en la calidad de las pizarras para poder ser aplicado . El "in -situ modificado horizontal " puede decirse que se encuentra a un nivel de investigación equivalente alde hace 10 años en el modificado vertical , y su aplicación estáorientada a capas de pequeña a mediana potencia.
1.2.3 Minería convencional y destilación en superficie .
La tercera alternativa , más segura en orden a recuperar la mayor parte del yacimiento , la constituye la explota -ción total por minería convencional y posterior "destilación ensuperficie".
Existen diversos procesos para llevar a cabo la destil ación de los recursos extraídos . En esencia , dichos procesos sediferencian en el sistema de transferencia de calor a la pizarraa destilar , en lw restricciones granulométricas impuestas a la -alimentación,en la calidad de los gases de destilación , y en los
L
LL
LTUBERIA DERECUPERACION TURBINA
RETORTA DE GASES DE GAS ENERGIA ELECTRICAtINSITUtALMERCADO
I NYECCION DE AIRE
ACCESOSDE LA MINA _ ;a;•;,;,-
___-_-
ACEITE ASU+ALMACENAMIENTC
-- ---- ------- -------------------------- -
SUMIDERO DERECUPERACION DE ACEITE
a) ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA
AIRE Y GAS RECICLADO GAS
RECUBRIMIENTOr rey
L zQNA QE COMBUSTiON
PILAR PILAR?£�fAl�@F�A£Sf31
ZONA DE CONDENSACIONDE VAPOR
ACEITE Y AGUA
ACEITE
b) DETALLE DE LA RETORTA
FIG. 2.1.8 - SISTEMA DE DESTILACION IN SITU MODIFICADO"
L33.
1
sistemas de separación de los productos obtenidos en el proceso.
Dado que dichos procesos se describen con detalle en el estudio
de "selección y análisis de alternativas" incluido en otro
lugar, no se considera conveniente una mayor insistencia en e s
te punto. Unicamente, y a modo de ejemplo, se muestra en la
Fig. 2.1.9 la representación esquemática de una retorta de
destilación Lurgi-Ruhrgas, por ser dicho proceso el que se ha
utilizado para la obtención de una muestra de 1000 Kg. de acei-
te de destilación de las pizarras bituminosas de Puertollano.
L
L
L
L
L
LI
L
1
LI
LL
L
W~ f r"- Ir»-- r- r" ' r,- !"°., r"-, r- r,~ r- r
RECUPERACION DESEPARACION GAS/SOLIDOS CALOR DE RESIDUOS
RESIDUO GASEOSO
CICLONESDE POLVO
VERTIDO DE CONDENSADORDE ACEITE
RESIDUOS -)♦ PRODUCTOS LIQUIDOS Y GASEOSOS
PIZARRA BITUMINOSA
C ICLON
TORNILLO PARAHOMOGENEIZACION SOLI DOS
VERTIDO DE RESIDUOS
AIRE + FUEL ( SI SE NECESITA)
FIG . 2.1.9 PROCESO LURGI- RUHRGAS
L35.
1
1.2.4 Análisis comparativo y alternativa recomendada
A efectos de comparar las diferentes alternativas de destilaci6n se exponen a continuación las ventajas e inconvenientes
más significativas de dichas alternativas:
ALTERNATIVADE VENTAJAS INCONVENIENTES
DESTILACION
• Coste de producción, •Baja recuperaciónen general, inferio del aceite "in-situ"res a los de super-ficie. .Dificultades de opera-
ción.Impacto ambientalpotencialmente me- •Contaminación potencialnor, del sistema hidrogeoló-
IN SITU gico.•Aplicabilidad a de-pósitos profundos. •Grandes inversiones de
capital.
•Condiciones específicasen cuanto a potencia ycalidad.
• Flexibilidad en la .Vertido de los residuospuesta en marcha: de destilación.
{ Plantas piloto, etc.*Necesidad de aplicación
.Gran desarrollo in- de tecnología de controldustrial de la zona ll de la contaminación.
SUPERFICIE.Mitigación del im- •Inversiones de ciertapacto ambiental me- entidad.diante tecnologíafuncional. .Viabilidad de los siste-
mas de minería convencional a las caracteristicas de los depósitos.
L
1
36.
L
Dadas_-las características del depósito de Puertollano,-
tanto en lo que se refiere a la potencia de sus capas, reservas
totales y calidad de las pizarras, así como a las característi -
cas geométricas y estructurales del mismo, obligan a considerar
de escasa o nula viabilidad la aplicación de los sistemas de des
tilación "in situ", ya que, por uh.a parte, los condicionantes
geológicos, estructurales y antecedentes mineros harían de muy
dificil control dichos sistemas y, por otra, dicho depósito, si
bien muestra una buena calidad en sus recursos, es de reservas -
muy limitadas, lo que obliga para un desarrollo industrial de un
proyecto -garantizar una vida media, como mínimo, de veinte años-
a recuperaciones elevadas de dichos recursos.
Dichas razones técnicas, entre otras, nos hacen aconse-
jar la alternativa de minería convencional y destilación en su-
perficie para el aprovechamiento industrial de dicho depósito. -
Lógicamente, ello implica ciertos riesgos de contaminación que
exigirá inversiones adicionales de cierta entidad para garantí -
zar la no degradación de la zona.
1
L
L
L
L
LL
L .
1
L
LL
L
x
L
L
L
CAPITULO 2
MUESTRA SOPORTE PARA PLANTA PILOTO
1
1
1
1
1
L
38.
1
1
11
2.1 INTRODUCCION
Uno de los trabajos incluidos en la planificación delproyecto consistía en disponer de una muestra de 1000 Kg de ace ite de destilación de pizarras, a fin de que ENPETROL llevase acabo diversos ensayos de hidrogenación sobre dicha muestra paradeterminar el consumo de hidrógeno en dicho proceso , ya que, enopinión de los técnicos de ENPETROL, dicho consumo podría constituir un punto crítico en la viabilidad global del proyecto.
Por consiguiente , y una vez consultadas las entidades -especializadas con capacidad para realizar dicho trabajo, se recurrió a LURGI, la cual pidió disponer, como mínimo , de 20 -40tde pizarra para destilar en su planta piloto de Alemania. As tmismo, LURGI dejó constancia explícita de que si se deseaba ---en estudios posteriores - un balance completo de materiales,lamuestra necesaria sería superior a 300t, con el correspondien-te incremento en el coste de dicho ensayo.
En la obtención de las 20t a 40t de pizarra cabían dosposibilidades
Evaluación de una antigua escombrera de ENPETROLpara su posible utilización como soporte para laobtención de dicha muestra.
Labores de acceso a capas.
1
L
L
39.
L
Por otra parte, inicialmente las reservas estimadas -enestudios previos - para ser explotadas por minería subterránea,
constituían un porcentaje relevante de las reservas totales deldepósito , por lo que dicho tipo de minería tendría un gran peso
especifico en la viabilidad global del proyecto . Ahora bien, -dicha viabilidad podría ser seriamente afectada de no conseguir
se productividades elevadas , factor que sólo podría asegurarse -
con la aplicación de sistemas de arranque mecanizados . Para ello,
es, en consecuencia , necesario asegurar que dichos sistemas pue---den ser aplicables a la explotación de pizarras bituminosas,
aspecto cuestionable ya que los mismos no han sido ;ensayados en
este tipo de minería.
Estos aspectos aconsejaron inicialmente la creación de
una mina piloto en la que pudieran chequearse dichos sistemas, -
así como condiciones especificas de comportamiento geomecánico -
que podrían influir en los costos de operación.
En consecuencia , dicho criterio, unido a la necesidad de
disponer de muestras de pizarra en cantidad más o menos signifi-
cativa según el estado¡ de desarrollo del proyecto , hizo aconse
jable abordar -en esta etapa- únicamente las labores de acceso,
tratando así de conseguir una mejor utilización de los recursos
económicos del proyecto , así como bajo un punto de vista técnico.
Aspecto este último justificado al dejar para etapas poteriores
el diseño y ejecución de la mina piloto, y una vez que se cono-
cieran con mayor exactitud los recursos a explotar por minería
subterránea, ya que podría darse el caso de que dichas reservas
fuesen de escasa relevancia por una posible ampliación de las po
sibilidades de cielo abierto al considerar otros recursos -car
bón- existentes en niveles superiores.
LL
1
L40.
L
En definitiva , la secuencia seguida para los trabajos deesta etapa han sido:
Evaluación de la escombrera de ENPETROL , a fin deconocer si el tipo de aceite obtenido en las pizarras que la constituyen es de la misma naturaleza
que el procedente de muestras frescas, lo que, deresultar positivo , la capa actuaría como soporte
para la obtención de la muestra de aceite.
Labores de acceso a capas -plano inclinado-, a fin
de conseguir como mínimo:
- La obtención de una muestra de 20-40 t de piza
rra, si la evaluación de la escombrera fuese
negativa.
„ - Soporte para la obtención de muestras de mayor
entidad, necesarias para un estudio completo -
de balance de materiales.
Estos trabajos , objetivos y alternativas se han resumido
en el organigrama de la Fig . 2.2.1.
L
2.2 EVALUACION DE LA ESCOMBRERA DE ENPETROL
Dado que dicha escombrera está constituida por tres
zonas bien diferenciadas , fue necesario proceder a tres desmues
tres que proporcionaron la cantidad de muestra necesaria para -
su ensayo en los laboratorios de la Cátedra de Carboquímica, Pe
troquimica, Ampliación de Química y Análisis de la E.T.S. Ing.
de Minas de Madrid , a fin de comparar sus resultados con los de
1
1
OBJETIVO OBJETIVOSBÁSICO
ESCOMBRERA EVALUACION SI I yDE ENPETROL POSITIVA
ENSAYOS PLANTA PILOTOBALANCE MATERIALES
1000 KQ 1 MUESTRA -ENSAYO
20040T.m 1,000T.m. Y MAQUINARIA�/Fn N O DE ACEITE PIZARRAS\�ps I -ENSAYOS GEOMECANICOS
IN SITU
I
LABORES DE ACCESOMINA PILOTOALAS PIZ. BITUMINOSAS
FASE PREVIA FASE DEFINITIVA
FIG. 2.2.1 - FASES ALTERNATIVAS Y OBJETIVOS DE LOS TRABAJOS DE CAMPO DESTINADOSA CONSEGUIR MUESTRAS PARA ENSAYOS INDUSTRIALES
L
42.
L
rivados a partir de muestras frescas. En consecuencia, simulta
neamente a los trabajos sobre la escombrera, fue necesario llevar a cabo un..dbsmuestre , de los tres horizontes, sobre los testigos de los sondeos procedentes de la campaña de investigación
del IGME 1979 , muestras que pueden ser consideradas como "fres
cas" y que a su vez fueron ensayadas en el laboratorio.
A continuación se exponen , de forma resumida , los resul
tados derivados en esos ensayos, en relación con el tipo de aceite de destilación. Los resultados detallados se incluyen en el
Apéndice correspondiente al capítulo de calidad de las pizarras.
LACEITE DE DESTILACION
(Ensayo Fischer)
DETIPOMUESTRAi PIZARRAS TESTIGO DE SONDEOS
„ COMPONENTE ESCOME. CAPA A CAPA B CAPA C
- H20 TOLUENO(% en volu ) 0,30 - 0 , 50 2,0 4,2 3,8
- CARBONO 1I
(% en peso ) 82,9 - 83,9 83,65 82,0 83,3
- HIDROGENO(% en peso) 11,20 - 11,36 11,18 10,74 11,08
- NITROGENO(% en peso ) 0,75 - 0,83 0,84 0,93 0,87
- AZUFRE(% en peso ) 0,44 - 0,54 0,74 0,57 0,50
- POT.CALORIF.SUP.Kcal/Kg 9.790 -10,189 10,134 9,972 9,935
DENSIDAD A 50°C(gr/cm3) 0,874 - 0,878 0,877 0,878 0,878
C/H 7 , 37 - 7,46 7,46 7,63 7,51� � I n
L
j
L43.
L
Como puede observarse, esos resultados ponen de manifies
to caracterSsticas similares para ambos tipos de aceites de des
tilaci6n. Asimismo, dichos resultados muestran características
idénticas para los aceites de destilación procedentes de los di
versos horizontes.
Una vez comprobada la viabilidad de la escombrera como
soporte para la obtención de la muestra necesaria, se procedió
a la obtención de 60t que una vez triturada a < 4 mm, según
las exigencias de LURGI,se enviaron a Alemania.
L2.3 LABORES DE ACCESO
2.3.1 Objetivos
Dentro de los trabajos incluidos en este estudio desta -
can -por su relevancia- las labores de acceso a las capas de
pizarras bituminosas.
Para ello, se ha realizado un plano inclinado en una zo
na previamente seleccionada en función de los siguientes crite -
rios:
Calidad y potencia de las pizarras, de los tres
horizontes, similares a los valores medios del
depósito (Ver Sondeo PP-9)
Accesibilidad y flexibilidad para las labores a
realizar.
Posibilidad de alcanzar profundidades, en cada
horizonte, con posibilidades de representativi-
L
1
44.
1
dad de condiciones reales de las futuras expío
taciones . con extrapol . tciones• mínimas en los -
modelos de simulación de aquellas condiciones.
Adecuada utilización de los recursos económicos
disponibles.
Con dichos criterios, la zona de implantación selecciona
da se sitúa en el avalo oeste del depósito , en las proximidades
de Batosa y del limite Oeste de la explotación a cielo abierto
de ENCASUR . Dicho plano inclinado, proyectado previamente por
el equipo técnico del proyecto , se describe brevemente en los
apartados siguientes; incluyéndose el proyecto de diseño en el
Apéndice II.A
Los objetivos que han motivado la ejecución de una laborde este tipo han sido , fundamentalmente , los siguientes:
Acceso para la obtención de muestras frescas verdaderamente representativas de los niveles de pizarras, y en cantidades realmente satisfactoriaspara la realización de ensayos a escala semi-in-dustrial.
Soporte para la realización de ensayos geomecáni
cos "in - situ" -resistencia y deformabilidad- -
sobre los hastiales.
Observación directa de las pizarras bituminosas
con objeto de apreciar su estado "in-situ", dis
continuidades , intrusiones, etc.
1Establecimiento del marco soporte para la implan
1
1
45.
L
taci6n de una futura mina piloto, en la que -puedan chequearse los futuros sistemas de ex-plotación , sistemas de arranque, etc.
aL
2.3.2 Características del plano inclinado y su entorno .
LLa zona de implantación ( Fig. 2 . 2.2) se presenta muy -
suave, mostrando una ligera pendiente hacia el río Ojailén. Endicha zona las capas de pizarras bituminosas están dispuestas enforma de sinclinal muy suave de eje WSW-ENE, con buzamiento en
1w los bordes inferior , generalmente, a los 200.
El subsuelo está constituido por rocas carboníferas, r ecubiertas localmente por sedimentos miocenos y cuaternarios. Elcarbonífero se manifiesta por una alternancia de pizarras y niveles de areniscas menos frecuentes . Dentro de esta serie apare -cen ciertos niveles de carbón (denominados capas de 0 a 5).Entrela 4 y la 5 se extiende la formación de pizarras bituminosas (capas A-B-C) que han sido objeto de explotación en algunas ocasio-nes.Como conclusión de un estudio geotécnico general, basado endiversas investigaciones previas, se ha confeccionado el Cuadro2.2.1 que resume significativamente la disposición de los materiales más representativos anteriormente mencionados.
LDado el carácter de soporte -de dicho plano- para labo
res de investigación, se le han dado las siguientes dimensiones(Fig. 2.2.3).
- Longitud teórica: 200 m.
1LL
LEYENDA
2° CAPA - TOTALMENTE EXPLOTADO A EXCEPCION DE MACIZOSCE PROTECCION.
fx/�
ZONA EXPLOTADA 3°CAPA.
MACIZOS DE PROTECCION Y ZONAS NO EXPLOTADAS` EN 3° CAPA. /
/[ - ZONA IMPLANTACION PLANO INCLINADO.
YJ<
UMI` E C�O CESIONES XYX A:
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P. A
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1 \XXX\� /'���xXX/ LOURDES
(levada
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CONCESIONULTRA SRA. DEL
&/ 690. '
k. P.P-9 ^Y i..
CONCESION � ��GUAGRIERA
ASAN JULIAN
FIG. 2 .2.2.- SITUACION DEL PLANO INCLINADO
/ E; 1/2500
r .' .. r r"- t r~ !"l" r fue- e-"," r r.,.- r r''" [ "' r^^
o) POSICION DEL PLANO INCLINADO CON RESPECTO A LAS CAPAS EXPLOTABLESE°1/2000
SONDEOP- P. 9
UBRI.. 1... TRAMO 1-15 MIOCENO .:..: 10
( RAMO 220
TRAMO 3
40
-53CAPA A . ;� TRAMO 4
L, 60z A q_'..
W -T5>z u
--10o GAFA- c.;. �
PIZARRAS
PIZARRAS BIYUMINQSAS
PLACASMALLAZO 23p
1 �
15°_--O \ I
�5i
O
3,UUTRAMO- C g -- - - -
b) SECCION LONGITUDINAL DE LA TRINCHERATRAMO- C Y C2BOCA DE GALERIA 2
E • 1/500 c) SECCIONES TIPO DEL PLANO INCLINADO
E• 1/50
FIG. 2.2.3 - CARACTERISTICAS DEL PLANO INCLINADO
L
48.
L
CUADRO 2.2.1
MATERIALES PRESENTES EN LA ZONA
L
ESPESNIVEL D E S C R I P C 1 0 N ESTIM
L
Recubrimiento pliocuaternario: Conglomera-A do suelto de cantos de cuarcita y matriz 5-10
margo-arcillosa.
J
L B Lulitas a veces muy alteradas, que forman 5 -10tramos de verdaderas arcillas margosas.
Pizarras finas arcillosas alteradas. SonC1 más siliceas en la base. Abarcan hasta 10-20
el muro de la capa A.
Similar al Cl pero de mayor compacidadC C2 y resistencia. La base lo forma el hori- 20-30
zonte B, de Pizarras bituminosas.
Similar a los anteriores pero con frecuen-C3 te presencia de paquetes de arenisca. Incl u 20-30
ye el horizonte C de Pizarra Bituminosa.I
L
L
L
49.
L
- Inclinación: Se le ha dado una pendiente del 27%,
equivalente a un ángulo con la horizontal de 15°.
L
Debe añadirse que la longitud del plano fue definida a
partir de la información disponible, y con el objetivo de alcan
zar una profundidad en torno a los 50 m, por considerar que di
cha profundidad era suficiente para los trabajos posteriores de
simulación de las condiciones reales de explotación subterránea.
Dicha información, considerada del lado de la seguridad -ya que
se supuso un buzamiento en los bordes en torno a los 30°- ponlade manifiesto alcanzar la capa B de pizarras bituminosas en torno a los 150-160 m de longitud de plano y a una profundidad en
torno a los 40 m. Asimismo, al no disponerse de información en
relación con la capa C -el sondeo PP-9 de la investigación delIGME de 1979 se finalizó antes de cortarla- se adoptó como hipótesis los criterios medios existentes en la zona Oeste del de
pósito: 20-30 m del muro de la capa B (En el proyecto se toma
ron 20 m). Lógicamente dicha hipótesis ponía de manifiesto la
posibilidad de cortar dicha capa con las labores de acceso a
realizar, pero siendo consciente -el equipo técnico del proyecto-
de que únicamente se trataba de una posibilidad. Esta incerti-
dumbre, que en principio podría aconsejar la ejecución de algún
sondeo de investigación a fin de despejar la misma, fue sopesa-
da dentro del contexto global de los objetivos de dichas labo
res, decidiéndose finalmente abordar dichas labores, dejando,pa
ra etapas posteriores la ejecución de dichos sondeos y en donde
su realización estuviese más justificada tanto bajo un punto de
vista técnico como económico dentro de los objetivos específi -
cos a alcanzar.
Para la determinación de las presiones sobre el revesti-
miento del plano inclinado se aplicaron los criterios empíricos
Le
L
L
E50.
L
de Barton (1974 ), lo que permitió , junto con las leyes de momen
tos, axiles y esfuerzos cortantes para la sección tipo elegida,
definir el tipo de revestimiento o fortificación a utilizar en
los diferentes tramos a atravesar , analizándose -para cada tra
mo- tres tipos de sostenimiento:
- Revestimiento de hormigón
- Cuadros metálicos
- Bulonaje
Del análisis llevado a cabo se decidió utilizar revesti-
miento de hormigón en el tramo inicial , -emboquillado del pla
no-, cuadros metálicos con diferente espaciamie.nto en la zona
central , y bulonaje con mallazo en el tramo final del plano --
-tramo de pizarras bituminosas.
L
2.3.3 Ejecución
Previamente a la propia ejecución de dichas labores fue
necesario materializar las siguientes fases de trabajo:
Selección del área y tramitación de contrato de
arrendamiento para su ubicación.
Elaboración del proyecto.
Petición y selección de ofertas para su materia
lización.
Contratación con la empresa seleccionada.
Una vez efectuada la contratación se procedió a la rea-
lización del acta de replanteo , iniciándose los trabajos prác-
ticamente en el mes de Agosto de 1980.
Durante la ejecución de estas labores, la dirección de
L
L
E
51.
1
obra - llevada por ENADIMSA-, ha recogido todas las incidencias
que se iban produciendo . En el Apéndice II-A se incluye las -
condiciones reales de la ejecución. Asimismo, en el Cuadro -
2.2.2 se expone las unidades de obra realmente colocadas.
De dicha información puede observarse que los metros -
realmente ejecutados son 150 m , habiéndose alcanzado la Capa B
a los 140 m y una profundidad en torno a los 35 m. Lógicamente,
los m3 de excavación son menores de lo previsto, pero bajo un
punto de vista económico el ahorro que -de acuerdo con las con
diciones contractuales - ha supuesto esa disminución en los m3
de excavación , ha sido equilibrado por desviaciones producidas
en otras unidades de obra -principalmente sostenimiento y ago-
tamiento -, por lo que el presupuesto inicialmente asignado se
ha quedado , incluso, insuficiente para las unidades realmente
efectuadas.
Durante la realización de la obra se ha observado, de
forma continua , los aspectos que se consideraban relevantes des
de el punto de vista geomecánico , con objeto de aumentar lá in
formación ya disponible . Con ello se pretendía constatar las
ideas que ya se tenían sobre la disposición de materiales y suestratificación.
Se prestó atención especial a la zona de pizarras bituminosas , en la que se tomaron varios bloques que fueron envía -dos al correspondiente Laboratorio para su posterior análisis -
geomecánico . También se realizaron diversas medidas " in situ"de resistencia de estas pizarras mediante el uso de un escler6
metro . A pesar de lo discutible que puede ser su utilización
en este caso la resistencia a compresión simple resultó del mis
mo orden de magnitud que en los ensayos de laboratorio
Especial atención se prestó a la disposición del
sostenimiento a lo largo de todo el plano inclinado, en re
lación con la disposición de los diferentes estratos
1
1
E
52.
1CUADRO 2.2.2
UNIDADES REALIZADAS
UNIDADESCONCEPTO REALIZADAS
Excavación a cielo abierto •••••••••••••••••••••••••••••• 2.441 m 3Excavación manual en galería 18,4 m3Excavación con explosivo en
3galería ...................................................................... 980 mHormigón (Rc = 200 Kg/cm2)en emboquillado .................................................... 37,3 mHormigón (Rc 200 Kg/cm2)en galería .............................................................. 29 m3Acero en armaduras •••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••• 169 Kg
..............................................Acero en parrillas 7.897 KgAcero en cuadros metálicos •••••••••••••••••••••••••••••••- 15.330 KgAcero en tresillones •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 4.234 KgCable de acero de 16 m/m •••••••••••••••••••••••••••••••••• 250 mlRodillos portacables •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 30 UdTubería de plástico de 500 m/m •••••••••••••••••••••••• 100 mlTubería de plástico de 300 m/m •••••••••••••••••••••• 100 mlCarril para vía, de 10 Kg/ml 310 mlTraviesas metálicas •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 155 UdTubería metálica de 2" •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 280 mlMadera en relleno ••••••••••••••••••••-•••••••••••••••••••••••••••.. 10 m3
Asímismo se incluyen las siguientes partidas de insta-lación:
Un cabrestanteDos turboventiladoresDos bombas para agotamientoAlumbrado antideflagrante para elfrente de excavación.Mano de obra en agotamiento
L
L
E
53.
E
Una vez cortada la capa B, se empezó a cumplir el prime-
ro de los objetivos específicos de la mina piloto, que era el de -
tomar muestras frescas, que no provinieran de sondeos.
Ahora hay que iniciar la segunda fase, consistente en de
terminar parámetros mineros, que permitan diseñar, con fundamento,
el método de explotación adecuado, y evaluar los resultados y cos-
tos con una base experimental.
Esto puede hacerse, como es lógico, con más o menos pre
supuesto, pero evidentemente las concesiones serán tambien tanto -
más fiable, cuanto mayores sean los medios puestos en juego.
EL mínimo compatible con una planificación aceptable, se
ría limitarse a la capa B, montando embarque en el plano actual y
haciendo una galería experimental de unos 100 m de longitud, apoya
da en 3 sondeos de información y un pocillo de salida de ventila -
ción.
La solución más aconsejable, de acuerdo con la importan-
cia del proyecto sería la siguiente:
1.- Realizar la solución anterior excepto el pozo de ventilación
2.- Profundizar otro plano paralelo hasta capa C para tener me-
jor servicio de ventilación, seguridad y extracción.
3.- Comunicar los dos planos, extendiendo los ensayos a las
dos capas:... principales, pues la A tiene un contenido -
tan bajo que probablemente no admitirá una explotación subte
rránea.
Con esta solución se podrían hacer,no solo los ensayos -
de perforación, bulonaje, sostenimiento, dimensionado óptimo de cá
maras y pilares, consistencia de pisos para el tráfico rodado so-
bre neumáticos... etc, sino que todo ello se realizarla en las dos
t
E
L
54.
capas y pruebas de producci6n a escala industrial , que es cuandotienen verdadera validez los ensayos.
LEn realidad con esta solución, no dejarían de hacerse en
sayos, hasta que empezase la explotación real de la mina, lo que -
no es posible en la primera solución, que solo es admisible con -
una salida de ventilación por pocillo, para una pequeña amplitud y
corta duración.
LL
LL
1
L
L
1
1
1
1
CAPITULO 3
1CALIDAD DE LAS PIZARRAS
1
1
1L
t
56.
L
L
L
13.1 PLANTEAMIENTO GENERAL
A efectos de definir la calidad de las pizarras bituminosas se han llevado a cabo diversos análisis sobre las mismas,de modo que se pudiera disponer de una caracterización globalde esos materiales. Esto ha dado lugar a los siguientes estudios:
Estudio mineralógico a fin de definir la composi
ción de estos materiales con miras a la obtención
de posibles subproductos de valor comercial, así
como información adicional previa para los fabri
cantes de maquinaria de explotación.
Ensayos químicos, destinados a conocer los conte
nidos en aceite, composición de dicho aceite, de
la pizarra inicial y residual, así como las ca -
racterísticas del Kerógeno de dichas pizarras.
Ensayo de destilación en planta piloto para la -
obtención de una muestra de aceite de 1000 Kg.,
soporte para posteriores ensayos de hidrogenación,
y calidad y composición del gas de destilación.
Ensayos de extracción por disolventes convencio
nales, encaminados a constatar la escasa o nula
L
L
57.
L
viabilidad de dicha técnica en el aprovecha-
miento de dichos recursos.
En el Apéndice II-B se incluyen los resultados de todos
los ensayos llevados a cabo, así como aquellos que se han consi
derado de mayor interés dentro de la información recopilada y
analizada.
Debe señalarse que por causas ajenas a la voluntad del
equipo técnico del proyecto, así como una justificación técnica
de cierta relevancia , han hecho aconsejable no llevar a cabo
-en esta etapa- los ensayos de hidrogenación encomendados a
ENPETROL, posponiéndolos a etapa posterior en la que se dispon-
ga de información mayor sobre los procesos a aplicar.
L
3.2 ENSAYOS MINERALOGICOS
Estos ensayos se han llevado a cabo sobre muestras fres
cas -de las tres capas- procedentes de los sondeos de la in-
vestigación efectuada por el IGME en 1979. Para ello se han uti
lizado las técnicas habituales de difracción por Rayos X.
El procedimiento seguido en el análisis de cada muestra
ha sido el siguiente
Análisis cualitativo
Análisis semicuantitativo para determinar el conte
nido de minerales arcillosos, principalmente caoli
nita.
L
LI
LL 58.
L
Análisis cuantitativo , previo calentamiento de la
muestra a 5000 para comprobar si los minerales -
arcillosos estaban constituidos o no por caolini
ta.
Los difractogramas obtenidos en estos análisis se inclu
yen en el Apéndice II-B. En el Cuadro 2.3.1 se resumen los re
sultados obtenidos para las diferentes capas. Como puede obser
varse la composición de las pizarras esta integrada fundamenta l
mente por mica, caolinita y cuarzo.
En cuanto a la composici6n de los residuos de destila -
ci6n estos muestran los siguientes valores
L
Si02 - 58% Mg0 - 2%
A1203 20% S O 3 4%
Fe2 O 3 - 10% P205 - 1,5%
Ca0 - 3% Alcalis - 1,5%
L
3.3 ENSAYOS QUIMICOS
3.3.1 Contenidos y composici6n
En la investigación llevada a cabo por el IGME en 1979
se realizaron 474 determinaciones de contenido , mediante el en
sayo Fischer , sobre muestras -de las tres capas- procedentes
de los sondeos. Dichos resultados , junto con información adi-
cional recogida de investigaciones anteriores , se han represen
tado de forma gráfica en cada sondeo de modo que pueda dispo -
nerse de un modo rápido de una visualización de la variación -
del contenido en cada horizonte . En el Apéndice II-B se inclu
L
L
L59.
L
L
CUADRO 2.3.1
COMPOSICION MINERALOGICA
L
A B C
MICA 45 40 40LCAOLINITA 15 25 30
CUARZO 15 15 2011
CALCITA 5 10 --I
ANKERITA-DOLOMITA Trazas <5 --
SIDERITA 10 <5 <5
PIRITA 10 10 10
CLORITA TrazasÍL
L
L
1
1
60.
1
yen los resultados de esos ensayos , así como la documentación -
gráfica elaborada.
Las conclusiones derivadas en dicho estudio en relación
con el contenido en aceite de cada horizonte son las siguientes:
1
HORIZONTE CONTENIDOS MEDIOSl/t
A ---------------- 60 - 70 l/t (5 - 6%)
B ---------------- 140 - 150 l/t (12-14%)
C ---------------- 100 - 150 l/t (10-14%)
MEDIA DEPOSITO ------------ 110 - 120 l /t (10-11%)
Dentro de los trabajos específicos de este estudio se -
efectuó un demuestre de los tres horizontes a partir de las mue s
tras de sondeos de dicha investigación , a fin de llevar a cabo
análisis completos en cuanto a la composición y naturaleza de las
pizarras . Dichosensayyos fueron. Llevados a. cabo en los laboratorios -
de la Catedra de Carboquímica, Petroquímica , Ampliación de Quími
ca y Análisis de la E.T.S. I . de Minas. En el Apéndice II-B se
recoge el informe presentado por dicho laboratorio.
Esos resultados proporcionan rendimientos en aceite de -
8, 13 y 14% para los horizontes A, B y C respectivamente, mos -
trando la pizarra inicial la siguiente composición.
1
1
1
C
L 61.
L
Análisis de la pizarra inicial
(secada a 221°F durante 1 hora ): CAPA-A CAPA-B CAPA-C
CO2 (mineral) 1,62 0,99 0,15
Carbono orgánico 11,10 18,85 21,30
Hidrógeno 1,50 2 , 30 2,50
Nitrógeno 0,30 0 , 41 0,44
Azufre 1,01 2 , 06 2,00
Potencia calorífica superior 541,00 1.673,00 1.758,00
Solubilidad en H20 (g/1) 0,50 0,52 0,56
Solubilidad en benceno ( g/1) 0,69 0,72 0,75
Humedad higroscópica 2,00 1 , 50 1,35
Azufre sobre pizarra inicial (seca )
Azufre total 1,01 2,06 2,00
Azufre sulfato 0,02 0,03 0,03Azufre piritico 0,69 1,53 1,37
Azufre orgánico ( por difer .) 0,30 0,50 0,60
Por su parte, la pizarra residual mostró la siguiente
composición:
Análisis en pizarra residual :
CO2 (mineral ) 1,35 1,15 0,15Carbono orgánico 5,20 10,40 11,50Hidrógeno 0,29 0 , 47 0,65Azufre 1 , 04 0,98 1,33Nitrógeno 0,16 0 , 31 0,29Pérdidas al fuego 6,05 12,25 13,75Cenizas 93 , 95 88,10 86,20Potencia calorífica
superior No quema 500,00 706,00
1
1
L
L
62.
Azufre sobre pizarra residual : CAPA-A CAPA-B CAPA-C
Azufre total 1,04 0,98 1,33
Azufre sulfato 0,01 0,01 0,02
Azufre piritico 0,15 0,20 0,16
Azufre orgánico (por difer.) 0,88 0,77 1,15
Azufre en cenizas de
la pizarra inicial 0,85 0,86 0,27
Azufre en cenizas de
la pizarra residual 0,74 0,71 0,16
1Finalmente debe señalarse que, en relación con los rendi
mientos en aceite, la muestra -de la Capa B- destilada por -
LURGI en su planta piloto de Alemania, confirmó los rendi -
mientos esperados -en torno al 12%-, obteniéndose tres muestras
diferentes de aceite -ligero, medio y pesado- en proporciones
de 7, 27 y 67% de la muestra total de aceite, respectivamente.
Li3.3.2 Características físicas y análisis elementales
A fin de poder correlacionar diversos parámetros con el
contenido en aceite, obtenido en el ensayo Fischer, se llevaron
a cabo una serie de ensayos de determinación de pesos específi
cos y análisis elementales. En la Fig. 2.3.1 se ha representado
la variación del contenido en aceite con el peso especifico, pu
diéndose obtener una correlación entre ambos parámetros sin que
exista una dispersión excesiva.
De los ensayos elementales, la determinación del poder -
calorífico ha permitido establecer una correlación entre dicho
Li
Li
1
r r- r- r r °" r r- r- r r- f"ue" r- r- r- r- r r . .
340 - •
CORRELACION PESO ESPECIFICO320 -
CONTENIDO EN CRUDO•
300 • •
280 FIG .-2.3.1
260-
240-
2
••
J •
220
200-
180-
wi 160Ú •
• ••140-
$20
•
- -• •
100- f•
80 •
••
60-
40-
20 • • ••
•
1 1,5 2.0 2,5 PESO ESPECIFICO qr/an1
64.
1
parámetro y el contenido, correlación que se recoge en la Fig.
2.3.2. Los resultados de dichos análisis elementales se inclu-
yen en el Apéndice II.B, exponiéndose a continuación un resumen
de los valores medios de las determinaciones realizadas.
L
Peso es Volá- Poder capecífico Cenizas tiles lorificogr/cm3 % % Kcal/Kg
1Horizonte A - - - - 2,10 83 12,5 1.100
Horizonte B - - - - 1,83 70 22 2.000
Horizonte C - - - 1,80 69 22 2.000
1
Finalmente, debe indicarse que los ensayos de dureza sho
re sobre superficies lisas, correspondientes a planos de estrati
ficación, muestran valores que oscilan entre 35 y 48 unidades.
1
3.3.3 Características del Kerógeno
De la información disponible en torno a la calidad de las
pizarras bituminosas exponemos a continuación los resultados obte
nidos por el Laramie Petroleum Research Center de Wyoming ( USA ),
bajo la dirección de E. Robinson y E.D. Dinneen, sobre un concen-
trado de Kerógeno procedente de la Capa B.
1. Carbono orgánico, % en peso •••••••••••• 61,08
. Hidrógeno orgánico, % 7,04
Cenizas, % en peso •••••••••••••••••••••••••• 26,00
. Relación H/C orgánico (atómico)...... 1,38
Asimismo se dispone de los datos sobre la constitución -
11
!^"' y P .- poWI 1 t~ fue" /
340
320-CORRELACION PODER CALORIFICO-CONTENIDO L/T
300-
280- FIG - 2.3.2
260 - ,
240 •
220
200
O 190-
IGO-2 �W
ó140
120-
100
so •
f0-
40
20 -
1000 2000 3000 PODER CAIDRIFICO 4.000 KCL / Kg 5000
L
66.
L
del mismo Ker6geno, obtenidos de su oxidación exhaustiva con -MnO4K, resultados que indican que las pizarras bituminosas dePuertollano producen Ker6genos no completamente oxidados dandolugar a un total del 35-50% de ácidos no-oxálicos y no volátiles:
Dioxido de carbono, % en peso ••••.••.••....•. 33Acidos volátiles, % en peso 4Acido oxálico, % en peso 25Acido no-oxálico y no volátiles,
% en peso 27
Carbono orgánico no oxidado,
% en peso 11
En cuanto a la composición del Ker6geno en grupos funcionales es la siguiente
. Oxigeno en forma de COOH (Carboxílicos),
mg/gr de C. orgánico .. 8. Oxígeno en forma de COOR (Esteres),
mg/gr.de C. orgánico 39. OxSgeno en forma de OH (Hidróxilos),
mg/gr de C. orgánico 10
3.3.4 Características de los aceites de destilación
Los ensayos llevados a cabo sobre las muestras de aceitede destilación procedentes del ensayo Fischer -realizados en laE.T.S.I. de Minas- muestran las siguientes características
1
11
1
1
67.
Análisis del destilado : CAPA-A CAPA-B CAPA-C
H20 tolueno ( % en volumen ) 2,00 4 , 20 3,80Carbono ( % en peso) 83,65 82,00 83,30Hidrógeno ( % en peso ) 11,18 10,74 11,08
P.calorifica Superior 10.134,- 9.972,- 9.935,-Densidad a 50°C (g/cm3) 0,877 0,878 0,878
C/H 7,48 7,63 7,51
Nitrógeno ( % en peso) 0,84 0 , 93 0,87
Azufre ( % en peso ) 0,74 0,57 0,50
L
Estos aná._ksis ponen de manifiesto una misma calidad deaceite para los destilados obtenidos de los tres horizontes, quemostraron la siguiente curva de destilación:
Tempera- Volumen % deltura °C recogido total
Hasta 110 20 ml. 10
140 10 ml. 5
165 10 ml. 5
205 20 ml. 10
240 20 ml. 10
240 20 ml. 10
240 20 ml. 10
240 20 ml. 10
240 16 ml. 8
No destila ( residuo alquitranoso) 22
100%
1
1
1
L
68.
L
Por su parte el U.S.Bureau of Mines expone, en su publi
caci6n " Development of the Bureau of Mines Gas-Combustion Oil-
Shale Retorting Process ", las siguientes características para
los aceites de destilación de muestras procedentes de la Capa B
A.P.I. ...................................... 27,9
Azufre, ( % en peso ) •:::::::: 0,40
Nitrógeno , ( % en peso) 0,68
Punto de cong . i ° F •• •• •• •• •• •• •• 70
Viscosidad, 100°F, SS 50
Las características de destilación de esos aceites son:
400°F ......................................... 13,8% en vol.
400-600°F ........... ...................... 25,2%
600- 800°F .................................. 42,0%
Residuo ...................................... 18%
mostrando la fracción < 600°F una composición de 50% de hidro-
carburos saturados, 30% de olefínicos y 20% de aromáticos.
Asimismo, R.Sanchez y J.Rodríguez Jurado en publicación
"Raffinage par hydrogenation d'huile de Schistes bitumineux
espagnols. Etude des fractions lubrifiantes ", exponen las si-
guientes características para los aceites de destilación de dos
muestras de la Capa B destilados en la retorta Pumpherston uti-
lizada por ENCASO,
Humedad , % 0,1 - 0,2Densidad a 70°C 0,87 - 0,872Punto de congelación ° C 21 - 30Mat.insoluble en benceno , % 0,02 - 0,023Asfaltenos 0,9 - 1,07Parafinas 8,0 - 8,7Carbono, % 85,3 - 85,4
L
L
69.
L
Hidrógeno 18,76 - 12,23Relación C/H 6,97 - 7,26Azufre 0,58 - 0,59Nitrógeno 0,68 - 0,70Oxigeno 1,2 - 1,58
y con las siguientes características de destilación
DESTILACION ASTM
Muestra Muestra1 2
P.inicial 110°C 100°C5% 207°C 198°C
10% 229°C 218°C20% 271°C 264°C30% 312°C 306°C40% 338°C 336°C50% 353°C 353°C60% 363°C 360°C70% 366°C 365°C80% 367°C 370°C85% (craking)
Por otra parte, las características mostradas por las di
ferentes fracciones -tipo de aceite- obtenidos por LURGI son:
ACEITE ACEITE ACEITELIGERO MEDIO PESADO
DENSIDAD A 15°C 0,8479 0,9507 -AZUFRE, % EN PESO 0,43 0,31 0,35
NITROGENO, PPM 2900 10700 22000N° DE BROMO 70 51,5 40,3
DESTILACION ASTMPI .......................... 83 156 2845% 111 218 330
10 % .................••.•...•. 119 230 34520% ..•.......•.•...•.....•.•. 133 248 36830 % •. ••••••••••••.....••••••. 147 260 38340% 160 275 craking50% .......................... 176 292
1
1
1
L
70.
L
ACEITE ACEITE ACEITELIGERO MEDIO PESADO
60% 190 31170% 204 33280% 224 34790% 260 craking95% 298P.F. 312
INSOLUBLES EN C14C,% peso 39,1CENIZAS, % PESO 0,03 33,0
Análisis que fueron realizados en los laboratoriosdel Centro de Investigación de ENPETROL.
3.4 CARACTERISTICAS DEL GAS DE DESTILACION
Para la caracterización del gas de destilación se disponede los datos aportados por la muestra destilada por Lurgi, resu ltados que muestran un rendimiento en gas de 44,6 Nm3/t de piza -rra bituminosa destilada. Asimismo, la información recogida delU.S.Bureau of Mines "Petrographic Examination and Chemical Analyses For Several Foreign Oil Shales" proporciona unos rendimien -tos en gas -obtenidos de la destilación en el ensayo Fischermodificado- de 30 Nm3/t de pizarra. En ambos casos, el gas obtenido tiene poder calorífico en torno a 10.000 Kc/Nm3, y con -una composición que exponemos a continuación.
% en volumenLURGI U.S.B.M .
CH4 } Metano 19,1 - 23,6 23,3C2H6 -, Etano 5,3 8,2 9,8C3H8 -� Propano ............ 4,8 - 6,1 ...••••... 4n-C 4 H i 0 n. Butano ............ 1,01 - 0,95 .• •• .. •..• 2,1i-C4 H10 -'- Iso-Butano ............ 0,10 - 0,12 •. •.••..•. 0,3n-C5H12 -> n-Pentano 1,22 - 1,38 ••••••••.. 1,2i-C 5 H 1 2 -� Isopentano 0,1
1
1
1
71.
L
En volumen
LURGI U.S.B.M .
C 6 H 1 4 Hexanos ••.. •• •• •• •• 1,52 - 1,86 •• •• •• •• •• •• •• 0,5C7H16 -r Heptenos 0,52 - 0,63 _C2H4 -� Etileno 6,5 - 8,3 2,6C 3 H 6 } Propileno ......... 4,8 - 6,1 3,8C4H8 Buteno But 1
{ But 2 } 4,1 - 5,4 2,3I-But
C s H 1 0 -> Pentenos 1,8C 6 H 12 -► Hexeno s 0,8C8H18 - Octenos ............ 0,19 - 0,08 ..............
Benzol 0,19 - 0,22 -• C02 .................. 11,5 - 19,7 9,6CO ........ ... 3,8 - 4,1 2,8Nitrogeno •. •• ...... 3,5 - 11,8 .............. 10,4Hidrógeno 16,1 - 21,7 21,7S H2 2,9
3.5 EXTRACCION POR DISOLVENTES Y CARACTERISTICASDE LA FRACCION EXTRAIDA.
De la fracción orgánica constituyente de las pizarras bituminosas, solamente una pequeña fracción ., puede ser extraída por disolventes orgánicos convencionales. No obstante yaunque conocidos previamente dicho comportamiento, se ha considerado conveniente llevar a cabo algunos ensayos para determinar elporcentaje de extracción y Comprobar la inviabiliadad de dicha -técnica. Dichos ensayos, llevados a cabo por el Centro de Inve stigación de ENPETROL mostraron los siguientes resultados.
TIPO DE DISOLVENTE % EXTRACCION
Tetracloruro de carbono •• •• ............ 0,26Tolueno ........................................... 0,45 - 0,49
Asimismo, y dentro de la información aportada por el La-ramie Petroleum Research Center, los ensayos llevados a cabo -
L
Li
L
172.
ti
sobre r.iws-tra de la capa B aleando el benceno como disolvente mues-tra los siguientes resultados.
1Contenido en bitumen,
% en peso 0,9Ratio de extracción 3,4
Carbono , % en peso 26,0Minerales carbonatados,
% en peso 2,3
------------------------------------------
Ratio definido como = 100 % Mate . soluble en benceno
% Carb. orga. en la pizarra
Componentes del bitumen
- N-Alkanos, % en peso ••••••..••...... 6,9- Alkanos isocíclos , % en peso .... 35,1- Aceites aromáticos ,.. 2,2- Aceites polares 0,1- Resinas, " " 54,2- C5H12 insol. " " .... 1,5- Total de hidrocarburos
% en peso 44,2
Asimismo , de la misma fuente de información se expone ladistribución e indices preferentes de carbono de los N-Alkanos yde los acidos grasos en % del total.
N.Alkanos A.Grasos
-C1 4 .................................... 4,0- C1 s .................................... 4,9 .......... 5,2- C16 .................................... 6 , 1 .......... 9,8- C17 .................................... 6 , 6 .......... 6,6- C18 .................................... 6,6 8,2
..........6,4
C1 ...................................7,2-
Ce oo 7,3 5,8-C21 5,6
1
L
1
L73.
1
N.Alkanos A.Grasos
- C2 4 .................................. 5,7- C25 .................................. 6,0 3,4
C26 ......... ......................... 4,5 3,9C27 .•• 4,3 3,0C28 ................................ 3,0 5,0
- C2g .................................. 2,5 .............. 1,9- C30 ............. ..................... 1,7 3,2- C31 1,7- CPI C15 - C19 1,03 ..............- CPI C16 - C20 1,30- CPI C25 - C29 1 , 18 ..............- CPI C26 - C 3 0 - .............. 1,64
1
1
1
1
1
1
1
11
L
L
1
t
L
L
L
LLL
L
CAPITULO 4
CARACTERIZACION GEOMECANICA
DE LOS MATERIALES
L
L
LL
LL
1
75.
L
1
1
L
1
4.1 DISPOSICION DE LOS MATERIALES
A efectos de caracterizar desde un punto de vista geome-
cánico los materiales que serían afectados por la explotación de
las pizarras bituminosas , se han desarrollado una serie de traba
jos de campo , laboratorio y gabinete . Estos estudios se han di
rigido hacia la obtención de los parámetros geotécnicos que pue
dan considerarse como representativos del comportamiento global
de dichos materiales frente a la alteración que supondra en ellos
los dos tipos de explotación previstos : cielo abierto y minería
subterránea.
Como se ha indicado en apartados anteriores se disponía
de una amplia información de tipo geológico , con una testifica
ción de detalle de diversos sondeos mecánicos , de los datos de
reconocimientos " de visu " realizados en el área de Puertollano
y, por último , de la observación de las pizarras bituminosas de
la Capa B en el Plano inclinado . Con todos estos datos se ha
pretendido:
- Establecer una visión global de la disposición
"in situ" de materiales , desde un punto de -
vista esquemático -geotécnico.
- Caracterizar geotécnicamente la masa de materia
les no explotables.
1 .
1
76.
L- Caracterizar geotécnicamente el material
explotable.
LComo primera aproximación se ha tratado de reducir la
disposición de materiales en una cuenca tan amplia como la estudiada. Para ello se ha recurrido a tener en cuenta diversasconsideraciones , tales como:
- Posición geográfica- Geología ( pliegues , buzamientos,fallas, etc.)- Profundidad de las pizarras bituminosas, etc.
con lo que se han estudiado los datos disponibles y se han def inido siete secciones geotécnicas . Aparecen definidas en la -planta de la Fig. 2.4.1, en la que se ha esquematizado todo eldepósito.
También se ha definido un corte estratigráfico esquemático ( n° 1 de la Fig.2.4.1), que atraviesa normalmente a la zona de trastornos que separa al Ovalo del Sur. Este corte se harepresentado en la Fig. 2.4.2 y en él se puede apreciar lasdos cubetas de los óvalos y la disposición horizontal de los e stratos superiores cuaternarios y miocenos y la variación debuzamiento de las capas de carbón y pizarras bituminosas , dentrode la masa de pizarras y areniscas que forma la masa de la zona.
La sección 0, quizás la más típica y de mayor longitud,corresponde al Borde Sur y está situada entre la Falla Límite yla Falla Laredo , aunque puede considerarse que se prolonga a ambos lados de estas fallas , aun con ciertos trastornos . Esta sección aparece representada en la Fig. 2.4.3, a la que se indi -can las características más peculiares de la zona , como por --ejemplo que está parcialmente explotada por galerías , que los
L
Nw0U•
SECCION II
SECCION III
SECCION I V Ovalo norte
SECCION V......... :.
SECCION V ISECCION 1
de trastos Ovalo sur-esteona suroeste
Falla limiteZona oeste - - - - - - -
Falla de CalatravaSECCION O
Falla de LaredoEscala t : 50.000
FIG. 2.4.1 ESQUEMA DE LA ZONA ESTUDIADA, CON DEFINICION DE CORTEY SECCIONES
SECCION 1
SECCION O SECCIONES 11 Y IIICUATERNARIO ( 7-8m. DE ESPESOR MEDIO)
N SMIOCENO (14-15 m. DE ESPESOR MEDIO)
-67s o SONDEO PE-S
ZONA DEFALLA
2TRASTORNOS -? LAREDO
23B 200m
300 m.
INTRUSIONES DEBASALTO
---- CAPAS DE CARBON
PIZARRAS BITUMINOSASFIG. 2.4.2.- CORTE ESQUEMATICO 4
PIZARRAS Y ARENISCAS
79.
1
1Sección 0. - Ovalo Sur. - Mitad oriental hasta falla Laredo . Esta área está explotada parcialmente por galerías ,
teóricamente debería explotaras casi toda a cielo abierto . Los buzamiento* varían en-tra 250 ó 30o en zonas muy próximas al borde de la capa , hasta 100 a 500 m; en el contro oscilan entre 40 y 60.
15-18- Fundamentalmente arcillo-margoso con algunas intercalaciones calcáreas.5-10 m
Muy razonable sacre - Es un tramo iundamnntalmante pizarroso , pizarras arcillosas y/v arenosas con ca-0 y 90 m pas de 0, ó-0, 8 m; el porcentaje de areniscas no alcanza el 10% en capas de 0. 7-1, 3 m.
Capa 21 - 2.2 m; el metro inferior carbón . el reato carbón . borrasco arenisca y pi-zarra todo muy tableado.
- Pizarras con vetas de areniscas 60%; pizarras arcillosas 30%, arenisca 10%, todo en30-35 m capas delgadas de 0.15 a 0.40 m.
- Capa 35 - Carbón 1,3 m.
- Pizarra arcillosa 30%, arenisca 45% y borrasco 25% en capas de espesor variable6-15 m 0,3-L m.
- Cana 45 - Carbón 1 m.
L0d5 m - En el tercio superior pizarras muy arenosas y areniscas (capas de 0.4-0,8 m el reatopizarras arcillosas con algunas pizarras arenosas (0, 13-0,40).
- Cava A - ? niveles de 0.80 y 1, ?0 m de pizarra bituminosa con un nivel intermedio -(1 m) de pizarra.
- Fundamentalmente pizarroso a veces arenoso con intercalaciones delgadas de arenis-18-30 ca* (10%, 0.2-0,4 m).
- Capa B - Pizarra bituminosa, 4 a 5 m con intercalaciones de pizarras arenosas.
15->5 m - Pizarras con intercalaciones delgadas de arenisca preierentemente en la mitad superior.
��. - Capa C - 1 a 1. 5 m pizarras bituminosas.
Los desniveles entre cap&a explotables crecen hacia el centro de la cuenca.
Fig. 2.4.3
L
1
L
1
1
L
80 .
buzamientos hacia el Norte varían entre 25 y 30° en las proxi-
midades del borde y son del orden de 10-20° a unos 500 m de di
cho borde. En esta sección se detectan:
- Un recubrimiento cuaternario de 15 a 18 m.
- La formación arcillo-margosa, con niveles miocéni-
cos sedimentarios y volcánicos muy compactos, con
intercalaciones calcáreas.
- Las capas de carbón más características (en la Fig.
2.4.2 sólo se han representado la .2a, 3a y 4a,
porque la la y la 0 aparecen sólo en la zona cen
tral de ese óvalo), con espesores de 1 a 2 m.
- Las tres capas de pizarras bituminosas (la A con -
0,8 - 1,2 m de espesor, la B con 4-5 m. de poten -
cia y la C con 1-1,5 m).
Entre estas capas de carbón y pizarras bituminosas
se presentan los materiales que pueden denominarse
"básicos" en la estratigrafía general de conjunto:
Pizarras (esquistos arenosos de grano fino y medio
y esquistos arcillosos) y areniscas, constituyendoseries de espesores globales de 10 a 90 m entre -
las capas de carbón y pizarra bituminosa, pero que
-en detalle- se presentan alternados en capas de
15 a 40 cm.
Toda esta serie presenta una estratificación paralelacon los buzamientos hacia el Norte ya indicados (25-30° en laszonas de afloramientos y del orden de 10-20° en la zona más característica.).
aL
L
L
L
a•
81.
La sección I representa el área intermedia entre óva-
los, es decir está situada junto a la zona de trastornos. En
ella se produce un cambio de sentido en los buzamientos, con
respecto a la Sección 0 (ver Fig. 2.4.2). Este cambio coinci-
de sensiblemente con el cauce del río. Al parecer, más que a
una charnela de anticlinal, dicho cambio corresponde a un plie
que-falla con inyecciones de basalto (zona de trastronos). En
esta sección I (Fig. 2.4.4) no se detectan mas que las Capas -
3a y 4a de carbón y la B (4-7 m de espesor) y C (2 m) de piza
rras bituminosas. El buzamiento general de las pizarras-are -
niscas y estas capas singulares es hacia el Sur, con un valor
medio de 15 a 18°. En esa zona el mioceno tiene una potencia
muy escasa ( 3-6 m), mientras que la Capa B se presenta a unos
150 m de profundidad.
La sección II corresponde al Ovalo Norte, a la Zona -
NE y E, es decir, donde está situada la factoría de ENPETROL.
En parte la Capa B y probablemente la A han sido explotadas -
por minería subterránea. El detalle estratigráfico aparece en
la Fig. 2.4.5, resultando un corte muy similar al de la sección
0, salvo que la Capa A de pizarras bituminosas se haya desdo -
blado en A-1 y A-2, puesto que están separadas por 3,5 m de pi
zarras arcillosas lajosas. En esta columna estratigráfica los
buzamientos son hacia el Sur y Sur-Oeste con un valor de 13-16°
que en la zona Este bajan a 8-12?
La zona Oeste del Ovalo Norte, o sea, desde la zona
de trastornos al casco urbano, de Puertollano, viene represen-
tada por la sección III (Fig. 2.4.6), en que la Capa B alcanza
una profundidad del orden de hasta 350 m. Aparecen las 4 ca
pas de carbón y las A-1 (1 m de espesor), A-2 (0,8 m), B (4,5-
5 m) y C (1,5 m) de pizarras bituminosas. La masa entre estas
capas está, en este caso, constituida principalmente por piza-
rras arcillosas y arenosas, con alguna intercalación de areni s
L
L
1
L
82.
L
L
L
Sección I.- Ares intermedia entre óvalo. - El cambio de sentido en loa buzamientos coincide sensiblemente conel cauce del rio . Al parecer tacs que a una charnela anticlinal corresponde a un plie-gue falla con inyecciones de basalto.
.� Q + - Litología y porcentajes semejantes al resto del óvalo N.V1
X muy variable - Areniscas en bancos de 1 a 2 m 50%. Pizarras arcillosas tableadas - banco continuo
( 5 a z5 m 1 20%. Pizarras arcillosas y arcillo-arenosas - 30% capas de 0, 5 a 0, 8 m.
- Capa 3á - Carbón con intercalaciones de arenisca fina . Buzamiento loo-?00 y piza-rras lajosas y una capa (0, 10) de caliza al techo.
28-30 m - Los 2/ 3 superiores arenisca en bancos gruesos ( 2-3 m) con intercalaciones de piza-rra (15%a) en capas de 0, 8-1 m.
Capa 4= - Carbón con intercalaciones de pizarra carbonos. 1, i m. Buzamiento 15-180.
Areniscas 40%- Mitad superior Pizarras 50%
Carbón y borrasco 3%
30-35 m - �wLitad inferiorPizarras 85%Areniscas tableadas 1511.
- Capa 3 - Buzamiento muy variable en función de su distancia a la charnela 150-450,4-7 aa con intercalaciones de areniscas lajosas.
- Pizarras arcillosas 0,4-0,6 m o algo arenosas con intercalaciones de areniscas 0,2 a10-12 m 0, 5 m (10%).
- Capa C - Buzamiento como capa B-2m.
Areniaca�al menos 2 m
Q, borde oeste - 15-20 m; centro - 5-8 m; Este - 2-4 m.M.
3-6 m.
La capa A no se detecta claramente.
1
Fig. 2.4.4
L
1
1
1L
L
83.
L
L
Sección II. - Ovalo No rte Zona NE y £ - En su parte explotado por minería subterránea - Esta columna vale pa-ra la zona de galerías en la parte E del óvalo con buzamientos entre 80 y 120.
10-15 m Q - nada y posibles rellenos a rtificiales . Horizontal.
3 -5 m M - Margas ferruginosas , margas arenosas , arenas arcillosas y gravas arcillosas.
La potencia de caca capa ,�puede alcanzar hasta - - 33�. Pizarra arcillosa en capas finas a veces reunidas en bancos (1 a^ . 3 m). 40%
120 m en la zona de ext. Arenisca; las finas en capas 0, 8 m; las gruesas masivas ( 3 m). 17% Pizarra areno
más profunda sa, capas 0, 10 a 0, 35 m. Pizarra carbonosa 9%.
10.15 m - Capa 25 - Buzamiento 180-200 . Carbón pizarra carbonosa y borrasco 1.40 m; 20 :a.superior arenisca en capas de 1 a 2 m - 60%, pizarras y pizarras arenosas en capas< 1 m. 40%i.
25-30 ra. . Pizarra carbonosa y pizarra arcillosa con restos vegetales en los 5-6 ra ini.
Capa 35 - Buzamiento 160-200 . 1 m carbón y pizarra carbonosa.
g Pizarras arcillosas, bituminosas y carbonosas , con hiladas de arenisca en capas del-10-12 m gadas (0. 1 a 0.3 m). Hacia la mitad puede haber un banco de arenisca de 1. 5 a 2 rn.
Capa 45 - Buzamiento 13°-16°. lscarbón y pizarra carbonosa.
- Pizarras nás o menos arenosas en capas de 0.2 a 0, 4= aue intercalan niveles de bo-14-1o rrasco y pizarra carbonosa de 2 a 3 co de potencia conjunta.
Capa A-1 - Pizarra bituminosa y pizarra arcillosa 2.3 m. Buzamiento 150.
3. 5 m - Pizarra arcillosa tajona con suelo a techo y muro.
Capa A-2 - Pizarra bituminosa 6. 5 m coa una intercalación de 1 m de pizarra arcillo-sa suelta.
m - Pizarras arcillosas o algo arenosas de 0,2 a 0,6 m con niveles de areniscas (15%) in-8-10 ( 15%) intercaladas de 0,2 m.
• Capa B - 5 m pizarra bituminosa con algunas intercalaciones de pizarras arenosas deorden centimétrico. Buzamiento 15%.
15-17 m - Pizarras arcillosas y arenosas de 0,3-0 , 5 co. con intercalaciones de arenisca (15%) ycaliza ( 5%) ambas tableadas.
- Capa C - 2 m pizarras bituminosas con intercalaciones de pizarras arcillosas y piza-rra arenosa . Buzamiento 160.
- Arenisca y pizarra muy arenosa en capas de 0.2 a 0. 5 m.
Esta columna vale para la zona de galerías en la part e E del óvalo no rt e con buzamientos entre 80 y 12 0.
LFig. 2.4.5
L
1
L
84.
L
L
L
Sección III.- Zona de Trastornos - casco urbano - Ovalo No rte, zona W
3-6 m - Liada de gravas arcillosas y posiblemente relleno artificial - Horizontal.
2-5 m - Margas y margocalizas miocénicas algo arenosas - Subhorizontal ( 50-80).
- Pizarras arcillosas y pizarras algo arenosas conan 15% de areniscas. Bancos de pi-ZO-Z5 zarcas 1 a 6 m - capas de 0,3-0,6 m. Capas de arenisca 0,3 a 0.9 m.
- Capa La - Buzamiento 190 - Carbón . pizarras carbonosas y borrasco. 6.6 m.
- Pizarras arcillosas y arenosas en bancos de 0, 6 a 10 t ( capas de 0, 2 a 0. 8 m), 70%.Areniscas en capas de 0, 5 a 1. 5 m (excepcionalmente se reunen en barcos hasta 5 m)
100-110 m 2 5% - Sorrasco yjo pizarras carbonosas - 5% Distribución bastante homogénea en -todo el paquete.
- Capa 23 - Buzamiento 18° - Carbón y pizarra - 4, 83 m.
28-30 m - Pizarras y pizarras arenosas prácticamente sin arenisca clara , bancos de 3, 5 m, paso gradual, capa < 1 m.
- Capa. 34 - Buzamiento 18°. Carbón 1 m.
10-1? m - Arenisca arriba - 2 mPizarra aoajo - 8-10 m
- Capa 43 Buzamiento 130-160. Carbón y borrasco 1 a Z m.
507 pizarra11-12 m - Capas alternantes 1 a Z m 25% pizarra arenosa
25% arenisca
- Capa A-1 - Buzamiento 150 - 1 m pizarra bituminosa
- Pizarras bastante arenosas en paquetes continuos de capas < 0, 8 m con un banco in-15-18 m termedio de areniscas de 2 m.
- Capa A-2 - Buzamiento 160 - 0 . 8 m pizarras bituminosas.
ZO-25 m - Pizarras arcillosas en capas de 0, 3-0 , 5 m, con un banco de areniscas de usos 3 mhacia el tercio inferior.
- Capa B - Pizarra bituminosa . 4, 50 a 5, 00 m. Buzamiento 12°-140.
- Mitad superior . ?alternancia de pizarras arenosas y areniscas en capas de *l a 1. 5 m.15-20 m Mitad inferior . Pizarras arcill osas con alguna intercalación de pizarras arenosas.
- Capa C - Pizarra bituminosa. 1, 5 m. Buzamiento 12°-140.
Fig. 2.4.6
L
L
t
ti
L
85.
L
cas, pero en menor proporción que en otras áreas (25%). El bu
zamiento es hacia el Sur (12-14°). Esta columna es también válida para la mitad occidental del Ovalo Norte, en la zona de
galerías, con buzamientos suaves ( 8-10°). En dicha área sobrela Capa A (de 0,9 - 1,0 m de espesor) se presenta un metro de
pizarra arenosa en capas de 0,4 m, a lo largo de 20 m;sobre la
Capa B aparece 10 m de pizarras arcillosas o arenosas en capas
finas (0,2-0,4 m) y sobre la Capa C se han detectado 1 m de pi
zarra arenosa (en capas de 10 a 30 cm), unos 3 m de areniscas
finas de baja cohesión y poco cementadas y 3-5 m de pizarras -
arenosas.
irrEl afloramiento Norte del yacimiento -Falla límite a
Zona de trastornos- se ha representado por la Sección IV en
la que se detectan (Fig. 2.4.7) las capas 2a, 3a y 4a de car
b6n y las A, B y C, con buzamientos de 25 a 35°. La masa es
una alternancia de areniscas y pizarras, en capas,de aproxima-
damente, 1 m de espesor.
En la Zona Oeste del yacimiento se han definido, por
último, dos secciones: La V (Fig. 2.4.8) corresponde al Eva
lo más occidental (donde está situado el plano inclinado), y a
la que la Capa B aparece, como mucho, a 120 m de profundidad;
está constituida por pizarras arenosas y arcillosas principal-
mente, con la Capa A dividida en tres subcapas y aparecen la B
y la C, así como la 2a, 3a y 4a de carbón. Y la VI (Fig.2.4.9)
que corresponde a la actual explotación a cielo abierto; en
ella la Capa 3a de carbón (última explotada) aparecen a 60 m,
la Capa A está constituida por 1,10 m de pizarra bituminosa y
la B por 5-6 m, con juntas rellenas de arena fina. En ambas -
secciones el buzamiento es del orden de los 22-30° en las z o
nas de los bordes del yacimiento y de 8-10° en el centro.
A pesar de que en detalle las secciones definidas son
L
L
86.
ti
ti
LSección N - Fall a limite - Zona de trastornos
Q 4-10 m - liada de gravas arcillosas.
M 10 m Margas y margocalizas algo arenosas.
Pizarras y pizarras arenosas con 10-159 de areniscas en capas < 1 M. Buzamien-Variable to 20°.
- Capa 24 . Carbón. 1-2 m. Buzamiento 25-350.
25-30 m Pizarras con 25-30% de areniscas.
Capa 33 . Carbón. 2-3 m. Buzamiento 28°-36°.
5-10 Pizarras y areniscas más tableadas.
- Capa 44 . Carbón. 0, 5-1, 3 m.
60-d0Alternancia de areniscas y pizarras , en capas de _ 1 m. En la ?arte inierior pizarrasy pizarras arenosas.
Capa A - Pizarras bituminosas . 0-1, 3 m
20 m - Pizarras y areniscas.
- Capa 3. Pizarras bituminosas , 3 a 5 m. Buzamiento 25°-280.
10-12 m - Pizarras con 20% de areniscas.
- Capa C - Pizarra bituminosa. Espesor _ 2 m.
t
Fig. 2.4.7
t
L
L
t
t
t
87.
L
Sección V. - Ovalo más occidental - (El del Plano inclinado). Profundidad máxima de la Capa B a 155-160 m.Buzamiento& muy homogéneos 220-2 So en los bordes y 70-80 en el centro de la cu-beta.
Q - 9 m2.5
10-50 m - Pizarras finas arcillosas con 15% de pizarras arenosas y 10% de areniscas.
Capa 23 - 5 m de carbón co. juntas de pizarra carbonos
25-28Pizarras finas arcill osas con 15% de areniscas y algunas pizarras arenosas; hiladasde carbón.
*
Capa 34
5-7 m - Areniscas y cineritas en la parte alta, pizarras arcillosas en la mitad inferior.
- Capa ib - 0, 6 m de carbón sucio.
- Pizarras arcillosas y arenosas en capas delgadas con algunos niveles métricos de are35-38 m ciscas principalmente en la parte superior (1l').
- Capa A- 1 - 1.7. de pizarra bituminosa con intercalaciones.
5-6 m - Pizarra arenosa
- Capa A-2 - 0,64 pizarra bituminosa
9-10 - Pizarras arenosas y areniscas poco compactas.
- Capa A-3 - 2.66 pizarra bituminosa con muchas intercalaciones.
- Tercio superior. Areniscas y micropudingos en bancos gruesos . Resto • Pizarras are18-20 m notas con intercalaciones de areniscas y pizarras arcillosas delgadas.
- Capa B - 5-6 m pizarra bituminosa.
- Mitad superior - pizarras arenosas alternantes con areniscas en capas de 0. 3-0.6 m.
23-25 m biltad' infe rior - pizarras arcillosas con intercalaciones de lechos delgados de arenis-cas y pizarras arenosas.
- Capa C - 1, 5 m pizarras bituminosas.
L
Fig. 2.4.8
L
11
. 8E.
L
Sección VI. - Actual explotación a cielo abierto.
Profundidad mixirna Capa 34 (última eacplota-da) 60 m buzamiento de las capas , eii el cen -tro 90 -10 15 en los bordes 250-300.
Bajo capa 3 t
- Capa 3S'
- Pizarras arcillosas y areniscosas con algunos10-12 m niveles de cineritas en la parte alta.
- Capa 4!
4 5% piz. arc.. - bancos de 1 m en capas lajosas40-45 m - 351% piz. aren.- capas 0,75
2019 arenosas - capas 0, 70
- Capa "A" - 1, 10 m de pizarras bituminosascon una intercalación de 0,25 m de arenisca.
40% pizarra arcillosa en bancos de 0, 2 a 0, 7 m12-15 m - 50% pizarra arenosa en capas de 1 m
10% de arenisca en capas de 0, 2-0,4 m.
- Capa "B" - 5 a 6 m de pizarra bituminosa conjuntas arenosas.
40% Areniscas , bancos de 1 a 1, 20 m.20-22 m - 33% Pizarras arenu,as , bancos de 70 cm.
27%. Pizarras finas arcillosas, bancos de 0, 5 m.
- Capa 1 - 0, 30 pizarra bituminosa arenosaI•, 31 pizarra arcillosa fina + 0, 71 -
t pizarra arenosa.- Capa 2 - 1, 63 pizarra bituminosa.
L
Fig. 2.4.9
1L
L
L89.
Ldiferentes , realmente un examen global , teniendo en cuenta el
carácter de viabilidad de este estudio , los hace ser muy similares , puesto que los buzamientos son parecidos , las alternan-
cias pizarras -areniscas son similares , los espesores de piz a
rras bituminosas del mismo orden de magnitud , etc. Es decir,
que "a grosso modo ", la disposición de los materiales no d i
fiere mas que en su clara orientación hacia el interior de ca
da cubeta u óvalo y no en la situación relativa.
El estudio geológico y la observación de testigos ob
tenidos en los sondeos mecánicos indican que los materiales _
que constituyen la masa del Depósito , son muy similares de
-
unas zonas a otras. Aunque se distinguen pizarras arcillosas
y pizarras arenosas de las areniscas , por el tamaño de sus gra
nos, la alternancia con que se presentan, hace pensar, en prin
cipio que pueden considerarse -a la hora de abordar los pro -
blemas geomecánicos de la explotación- como un material un¡
forme, de tipo claramente estratificado , pero sin distinguir -
unos materiales de otros, dentro de los conjuntos que se situan
entre las capas de carbón y pizarras bituminosas.
4.2 PROPIEDADES TENSO -DEFORMACIONALES DEL
CONJUNTO PIZARRAS - ARENISCAS.
IDiversas muestras seleccionadas de pizarras y arenis -
cas se enviaron al Laboratorio de Carreteras y Geotécnica "José
Luis Escario ", para efectuar diversos ensayos geomecánicos.
En el Apéndice II-C se ha incluido la relación detallada de muestras estudiadas , ast como los resultados de cada unode los ensayos realizados sobre estos testigos. Para mayor claridad se han resumido la mayor parte de los resultados en el -Cuadro 2.4.1.
IP
1
r' r r°- rr r- r' r" r > rr r r- rr * r
CUADRO 2.4. 1. _ RESIMEN DE PROPIEDADES GEOTECNICAS DE ARENISCAS Y PIZARRAS
MATERIAL SONDEO PROF. DENSIDAD HUMEDAD RESISTENCIA RESISTENCIA CARGA MODULO DE MODULO DE E/ G c(m) SECA (%) COMP. SIMPLE A TRACCION PUNTUAL DEFORMACION POISSON
(Ky/cm2) (Ky/cm2 ) I<y/cm2 ( Ky/cm2)úc 6t 1v E
Arenisca PP- 1i/, 131,- 2,48 0,60 497 90 . 909 0 , 060 182,90PP-2/4 B1,_ 2,57 0 , 65 356 l0,- 80,000 0,10 224,70PF•-12/8 56,81 2 , 09 1,15 12,5 13.-PP-1/10 44,64 2, 41 0,? 494 153 . 846 0,15 311,43PP-1/11 88 , 32 2,43 0 ,9 33,1PP-1/13 112,92 2,31 0 ,7 5 604 32,- 117.647 0,12 194,78P1--i/14 100,74 2,53 0,50 391 58.823 150,44PP-3/16 65,00 2,40 1,30 42,8PP-10/19 45,- 2,47 0,50 196 23 ,_ 66,667 0,03 340,14PF-5/25 40,32 2,32 6,70 341 25,2 12,_ 68.000 117,30PP-13/G-1 272,- 2,44 0,80 1 8 0 29,3 56.666 185,18PP-13/G-14 270,- 2, 46 0,97 384 34,2 100,000 0,05 260,42
" PP-13/G-23 208,02 2,72 0,30 666 263,158 0,31 395,13
P1z. Iina PP-4/2 _6 92,00 2,17 1,0 608 16,9 166.667 0,13 274,12PP-13/G-4 228 , 00 2,46 0 , 9 13,2PP-13/G-9 235,00 2,51 j>0 6,2PP-13/G-12 235, 00 2,40 1,6 22,4PP-13/G- 20 216,00 2,55 1,1 31
Piz.arerwsa PP-12/2 86,_ 2,46 0,9 32,3PP-12/3 23, 51 2,42 0,7 12,1PP-12/9 76,89 2,45 0,7 149 21 , 8 16,6 80.000 0,06 536,91PP-13/G-2 276, 36 2,52 0 , 8 351 40 , 1 103.030 172,67PP-13/G-3 226, 00 2,49 0,9 16,9PP-13/G-5 200,- 2,56 1,03 375 105. 263 0 , 16 280,70PP-13/G-6 264,_ 2,48 0,5 699 206.060 173,41PP-13/G- 8 252,71 2,56 1 , 01 418 141 . 666 0 , 14 199,36PP-13/G-10 217,- 2,59 0,8 184 61. 8 19 197,63PP-13/G-15 256, 97 2,58 0 , 4 451 128 . 302 167,34PP-13/G-16 286,- 2,46 0,8 12,7PP-13/G-18 269,- 2,39 0,6 22,-PP-13/G-19 237,- 2,48 1,2 22,30PP-13/G-21 227,87 2,46 1,0 490 21,8 65.383 78,49
Arenisc4pIz. PP-8/7 129,29 2,35 0,9 539 133, 833 0,13 247,37PP-2/17 6,9 2,32 1,15 342 5,1 82.926 142,63PP-13/G-11 218,- 2,51 0,75 364 42,6 71.428 0 , 07 196,23PP-13/G-25 270,- 2,48 0 ,73 447 120.000 0 , 20 268,46
1.0O
91.
En dicho Cuadro se ha conservado la descripción "de
visu" de cada muestra, distinguiendo areniscas , pizarras fi -
nas (o arcillosas), pizarras arenosas y pizarras-areniscas (in
tercalaciones claras en el propio testigo de unos 15-25 cm de
longitud). También se ha incluido el sondeo y profundidad de
cada muestra, así como su densidad aparente seca , su humedad,
su resistencia a compresión simple, 6c, la resistencia a trac-
ción at, el índice de carga puntual, Is, el módulo elástico o
de Young, E y el módulo de Poisson, v.
La resistencia a tracción se ha determinado mediante
el ensayo "brasileño" de tracción indirecta"; el índice Is
mediante el ensayo de carga puntual de Broch y Franklin, ref i
riéndose al diámetro standard de 50 mm; y los módulos E y v a
partir de las medidas de deformación realizadas en los ensayos
de compresión simple. Estas medidas se realizaron, en más del
50% de los casos, por medio de bandas extensométricas eléctri-
cas pegadas a las probetas y, además, con extensómetros mecá
nicos que median el acortamiento global de la probeta con apre
ciación de 1,0 x 10-3 mm; este sistema mecánico incluye erro
res de forma, de aplastamiento de bases y da, como promedio, -
valores de E del orden de 1,7 veces menores que el sistema de
las bandas. En algunos casos éstas no pudieron pegarse (fisu-
ras, discontinuidades, etc), por lo que solo se empleó el si s
tema mecánico, en cuyo caso el valor de E del Cuadro 2.4.1 es
el medido multiplicando por 1,7, para que sea más representati
vo. Cuando se pegaban bandas, se median también deformaciones
transversales, por lo que con estas y los longitudinales ha po
dido deducirse el valor del módulo de Poisson, v.
El peso específico de pizarras y areniscas es muy s i
milar y varía entre 2,3 a 2,7, con unos valores representati-
vos del orden de 2,45 a 2,50. El contenido de agua es muy ba
jo, puesto que las humedades varían del 0,3 a 1%.
L
L
92.
LPara clasificar la roca se ha acudido a la utiliza -
ción del criterio de Deere-Miller que combina la resistencia acompresión simple, ac, con el módulo de Young E. En la Fig. -2.4.10 aparecen dibujados los puntos correspondientes a las -areniscas, a las pizarras y a las areniscas-pizarras en un diagrama Deere-Miller. Se aprecia que las resistencias y deformabilidades de estos tres tipos de materiales son similares y -que, desde un punto de vista geomecánico, pueden considerarsecomo un solo material. Los valores quedan dentro de los queDeere-Miller consideran habituales para areniscas y pizarras -con esquistosidad horizontal, indicando resistencia media a baja y deformabilidad media.
El valor medio de ac para las areniscas es de 475 Kg/cm2 (desde 180 Kg/cm2 para las fisuradas a 670 Kg/cm2 para lasde grano fino), mientras que el de las pizarras es de 430 Kg/
cm2 (de 150 Kg/ctn2 de los fisuradas a 608 de las muy sanas) -
por lo que resulta indicado tomar un valor Cínico representati-
vo de 450 Kg/cm2, con lo que resultaría una dispersión de + 35%.
La resistencia a tracción obtenida en ensayos brasile
ños varía de 5,1 a'42,1 Kg/cm2, es decir, aparentemente hay -
gran dispersión. La mayoría de los valores se agrupan entre -
20 y 35 Kg/cm2 y corresponden a muestras sin fisuras. La mayor
disparidad de valores se debe a la presencia de discontinuida-
des en el testigo, a cambio de naturaleza de arenisca, a piza-
rras, etc. que en el caso de los ensayos de resistencia a trac
ción introducen mayores diferencias. El valor medio del orden
de 29 Kg/cm2 indica "resistencia débil" a la tracción, segtnlas clasificaciones de FOURMAINTREUX y de OTEO (1978).
Habitualmente existe una correlación entre la resis -tencia a compresión simple, ac, y la de tracción at, de forma
que puede escribirse:
LII
I
Irr
Lór
NE
N
a CRESIST. MUY BAJA RESIST. RE313T . RESIST. RESIST.
1$BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA
8 p
z 4 pQ` 1 ZONA DE ESQUISTOS CONESQUISTOSIDAD HORIZONTAL
4 p
C FJP �o i�Jp
-- �� ZONA DE ARENISCAS
ó1 Z,�`' ó • • pi%/ vP _�� ( DEERE Y MILLER)
/ v2 i i
ó�p
0 o,
0,5-
0,25-
75 125 260 500 1000 2000 4000 (Kg/cm2)RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE Q'c
o ARENISCA
v PIZARRAS
• ARENISCAS- PIZARRAS
ti
I
FIG. 2.4.10 - CLASIFICACION DE LAS ARENISCAS Y PIZARRASSEGUN EL CRITERIO DE DEERE Y MILLER
1
t
t
IP
L94.
t
cc = N at
siendo N = 10 a 25 (10 a 15 para rocas de resistencia muy bajay 15 a 25 para resistencias altas). En nuestro caso, dados -los valores de ac ( e- 400-500 Kg/cm2) debería resultar un va
Iralor del orden de 15. Para comprobarlo se han representado(Fig.2.4.11)los valores ac
_ at disponibles, apreciándose una corre-lación suficientemente aproximada para el valor 15. Este hecho da idea de que ambas resistencias estan en consonancia y,además, puede servir para que en futuros reconocimientos y e studios de detalle se estime ac a partir de at, que es mucho -más sencilla, rápida y económica de determinar.
En cuanto a los resultados de ensayos de carga pun -tual, que proporcionan el factor Is incluído en el Cuadro 2.4.1,resulta también una variación considerable por análogas razo -nes a las ya indicadas: 10 a 33 Kg/cm2;si se considera el valor medio (18 Kg/cm2) se obtendría una resistencia "alta", s egún BROCH y FRANKLIN (1972), correspondiente a valores típicosde areniscas; habitualmente se utiliza una relación entre ac eIs, de la forma:
ac = n 15 n _ 25)
que, en nuestro caso, da buenos resultados, puesto que si se -considera el valor medio de I s :
ac = 25 x 18 Kg/cm2 = 450 Kg/cm2
que es el valor medio deducido para el conjunto pizarras-areniscas.
Es decir, que a la hora de efectuar futuros reconocí -mientos de detalle pueden utilizarse los ensayos de carga pun
tu
tu
LL
L
L
b
100
c ARENISCA
80 p PIZARRAS
_ • ARENISCA- PIZARRAaEU
60
z0oo
40t6 6t
Q20
c 6cUZ •
l 20
w
0
100 200 300 400 500 600 700
RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE ( K9/Cm)2
FIG. 2.4.11 - RELACION ENTRE LOS VALORES DE O'c Y (YtEN LAS ARENISCAS Y PIZARRAS
L
1
L
96.
L
tual (que se realizan con aparatos portátiles y muestras bien
de sondeos, bien irregulares de galerías, escombreras,etc.), o
los de "brasileños" de laboratorio, con buenas probabilida -
des para obtener la resistencia a compresión simple.
En cuanto a la deformabilidad, cabe indicar que el m6
Bulo elástico o de Young, E, varió entre 80.000 y 125.000 Kg/
cm2 en las areniscas y entre 70.000 y 135.000 Kg/cm2 en las -
pizarras, con valores medios de 108.300 y 96.400 Kg/cm2 respec
tivamente. Vemos, nuevamente, una similitud grande entre ambos
materiales, con disposiciones semejantes, por lo que tomar un
módulo único igual a 102.000 Kg/cm2 se considera suficientemen
te representativo.
Lo mismo ocurre con el módulo de Poisson, v, que va_ría de 0,17 a 0,28 en las areniscas y de 0,18 a 0,26 en las pi
zarras. Por ello se recomienda utilizar un valor único igual
a 0,21.
También se ha determinado la resistencia al esfuerzo
en diaclasas de pizarras (las de menor resistencia, en cual
quier caso). Los resultados obtenidos se han dibujado en la -
Fig. 2.4.12, obteniéndose un ángulo a rozamiento interno que
varía de 30 a 35°y una cohesión que tendría un límite inferior
de 1 t/m2, pero que presenta un valor medio de 3 t/m2. Estos
parámetros resistentes corresponden a una rotura producida a
lo largo de una diaclasa o un plano de estratificación. Pero,
como ya se ha indicado, el conjunto areniscas-pizarras si bien
puede considerarse como un todo-uno, no puede olvidarse su c a
rácter de medio estratificado. Si se produce un plano de rotu
ra (por ejemplo, al abrir un talud demasiado pendiente) que no
coincide con el plano de estratificación, se movilizará la par
te de la resistencia de las diaclasas y parte de la resisten -
cia de la masa de roca. Si el plano de rotura fuese normal a
LP
LP
LLL
L
4
wá_ 3
UC9Z
w 2W
00 � 2 3 4 5 6
TENSIONES NORMALES ( Kg/cm )
FIG. 2.4.12.- ENSAYOS DE ROZAMIENTO EN DIACLASAS SOBREMUESTRAS DE PIZARRAS
L
1
L98.
L
la estratificación , esta no influiría apenas y la resistencia -sería máxima. Esta variación de resistencia puede considerarseque afectarla , fundamentalmente , a la cohesión, ya que, por laforma de realizar los ensayos de resistencia al corte en diaclasas , el rozamiento entre partículas de roca se mide con bastan-te representatividad. Por eso , se ha considerado que el ángulode rozamiento interno, �, no varía al hacerlo la orientación relativa plano de rotura-estratificación (medida por el ángulo aque forman entre ellos ) y, sin embargo , solo varía la cohesión,c, en función de a.
Esta dependencia c : a debería determinarse con ensayos de laboratorio en gran nflmero, pero no ha podido hacerse -así por falta de muestras similares en gran cantidad . Se ha considerado que el límite inferior de c sería 3 t/m2 (ya determina
do con a = o en laboratorio ) y que el máximo de c sería de 100
t/m2 ( a = 90°). Este valor se ha obtenido considerando un dia
grama de Mohr-Coulomb , en el que se ha representado el círculo
de menor resistencia a la compresión simple ( 180 Kg/cm2 ) y seha trazado una envolvente de resistencia intrínseca con 35°( elmáximo valor de $ ) de inclinación , resultando , así, una cohesi6n dé 400 t/m2. Ello supone admitir que para tensiones muybajas el ángulo $ desarrollado es de los ensayos de diaclasas,
hipótesis generalmente admisible . Pero los ensayos de Hoek enpizarras ( ver "Mecánica de Rocas en la Ingeniería Práctica) indican que el valor así obtenido no debe ser superior a 30-40 veces el obtenido en diaclasas, por lo que se ha limitado la cohesión a 100 t/m2.
Establecidos los valores mínimos y máximos de c en función de a, se ha determinado su variación sin más que conside -
rar un medio estratificado en el que se cumplen la condición derotura de Mohr-Coulornb. El resultado se ha representado en laFig . 2.4.13, en que se aprecia la variación de c con a.
L
1
1
L
1
100PLANO DE ROTURA
ESTRATIFlCACION
75
NE
50
Z
W
25
0
0 30 60 90
cY (G)
1
FIG. 2 . 4.13 - VARIACION DE LA COHESION SEGUN LA ORIENTACIONRELATIVA DEL PLANO DE ESTRATIFICACION Y EL DECORTE EN EL CONJUNTO PIZARRAS - ARENISCAS
1
1
1.
1
100.
L
4.3 PROPIEDADES TENSO-DEFORMACIONALES DE
LAS PIZARRAS BITUMINOSAS
Para caracterizar geomecánicamente a las pizarras bi-
tuminosas se ha dispuesto de algunos testigos cortos del son
deo PP-13 y de diversos bloques tomados de la Escombrera de
ENPETROL y del plano inclinado . Estos bloques presentaban una
forma lajosa , definida principalmente por las discontinuidades
que se presentan en su masa.
Cuando se querían tallar probetas era necesario extre
mar las precauciones operativas , pues en ese momento se abrían,
a veces, las discontinuidades internas (separadas unos 2 cm )
que podían impedir el tallado . A pesar de ello se han obte
nido 17 probetas para ensayos de compresión simple , 19 para en
sayos "brasileños ", 12 para ensayos de carga puntual y ocho
-con una discontinuidad en el centro- para ensayos de resis -
tencia de diaclasas.
En cada bloque y probeta se determinaba la densidad o
peso específico aparente , a efectos de estimar el contenido en
aceite a partir de la correlación ya expuesta al hablar de la
calidad de las pizarras (Capítulo 3 de este tomo). De esa for
ma, en el Cuadro 2.4.2, que resume los resultados de la mayo
ría de los ensayos realizados ( cuyo detalle puede verse en el
Apéndice II.C), se ha podido incluir en cada muestra la densi
dad aparente , el contenido de aceite , las resistencias a com
presión y tracción , de la carga puntual y los módulos de Young
y Poisson.
Los pesos específicos secos presentan una amplia va
riación , puesto que se han obtenido valores que van desde 1,58
t/m3 a 2 , 33 t/m3 ; esta dispersión se presenta incluso en un
mismo bloque de 30 x 20 x 10 cm. Sin embargo la mayoría de
L
1
CUADRO 2.4.2. _ RESIMEN DE PROPIEDAI)ES GEOTECNICAS DE PIZARRAS BITUMINOSAS
ORIGEN FISURAS DENSIDAD HI.MEDAD CONTENIDO RESISTENCIA RESISTENCIA CARGA MODULO DE MODULO DE E/6c(DIRECCION) SECA (ñ+) ACEITE COMP.SIMPL-E ATRACCION PUNTUAL DEFORMACION POISSON
7/m3 11i (Kg/cm2) (Ky/c(Wt2) l<9/cm2 (K9/cm2)Gc o-1 15 E
1-0 1,73 184 75,-H 1,50 0,98 280 590 88,- 10,11-1 1,70 1,27 200 539/431 "1 93,- 10,8 37 . 000 0,32 68,64H 1.77 1,04 170 476„ 126,- 10,31-1 1,64 0,98 216 691 /502 72,_ 15,1 35 , 000 0,22 50,65H 1, 80 0,96 130 . 57,_
J 1,68 1 ,28 200 458 b5,- 10,1O 11 1,77 1,50 170 335 70,_ 14,1
O r (V 1,78 0,80 170 362 62.500 0,49 172,65OU1 V 1,75 1,14 178 247 68.000 0,5 275,30
ZZ V 1,63 1,21 216 10,1W J H 1, 64 0,90 2 16 10,1
D 1-1 1,7) 0, 71 200 118,--Q Z 1-1 1,70 1,00 200 123,_ll - tI 1,58 0,89 240 96,-W O H 1,57 0.66 240 108,_ll Z H 1,62 0,53 223 492 29 . 400 0 , 21 59,76m H 1,64 0,50 216 263 41.64)0 0,20 158,172 J V 1, 74 0,62 178 221 38,900 0,14 176,02O LLO V 1,76 0,34 178 10,1
> H 1,73 2,12 178 10,3W 1-1 1,69 0,97 200 106,-
H 1,74 1,28 178 77,-H 1,72 0,87 200 97.-H 1,73 1,42 186 62,-H 1,76 0,91 178 503 42 , 100 0,21 83,70V 1,66 0,78 210 245 66.600 0,5 27#,84fl 1,76 0,67 )78 625 37 . 000 0,28 59,20
Sondeo Pro f. (m).Pp-13/G-7 251 ,_ 2,33 0,52 22 376 60.606 161,19Pp_ 13/Bn-1 247,31 2,03 0,80 95 11,4PP-13 B/2 246,87 1, 74 0,40 178 49,-Pp_ 13 B/4 245,77 2,10 0,80 71 29,_PP-13 02/ 3 266,89 1,59 0,20 240 50,....PP-I3 B/12 247,75 2,31 0,60 30 32,_
4v# - Fisuras Ik)rizontales y perpendiculares al eje del cilindro de la probeta F-+V Fisuras vGr• ticales y paralelas al eje del cilindro de la probeta
L
102.
1
los valores estan comprendidos entre 1,70 y 1,78 t/m3. La hu
medad es muy baja ( 0,20 a 1,27 % ), con la mayoría de los va
lores alrededor del 0,7 al 0,8%.
Como en el caso de areniscas-pizarras se ha determina
do la resistencia a compresión simple de probetas cilíndricas
con medida de deformaciones longitudinales y transversales con
bandas extensométricas y longitudinales con extensómetros mecá
nidos. En algunos casos solo pudieron utilizarse estos últi
mos. El módulo E en estos casos, se determinó mediante la re
i laci6n:
vy
E _
ey
en que Aay
y Acy
son el incremento de tensión y de deformación,
respectivamente , según el eje del cilindro ensayado.
En la Fig . 2.4.14 se han utilizado los resultados obte
nidos para clasificar las pizarras bituminosas según el crite
rio de Deere-Miller. Los puntos representativos caen dentro de
la zona que establecen estos autores para pizarras arcillosas.
Aunque no sea éste nuestro caso, el contenido de aceite les ha
ce comportarse como más blando de lo normal en una pizarra (com
párese las Figs. 2.4.10 y 2.4.14 ). La resistencia puede califi
carse como baja a muy baja, con deformabilidad relativa baja.
También puede utilizarse la clasificación de Bieniawski. Djahanguiri y Abel (1976 ) consideran adecuada para las piza
rras bituminosas de Colorado. Ast se ha hecho en la Fig.2.4.15
en la que se ha tenido en cuenta el contenido en aceite de las
probetas ensayadas. En dicha figura puede apreciarse que casi
L11
1
111
1�O
NE
e D C B ARESIST. MUY BAJA RE3IST. RESIST . RESIST. RESIST.
I G BAJA MEDIA ALTA MUY ALTA
W9
OSO
4 ��J p PEO
0 Y.
ww2 Jv O / 1
�• 00 / iOJ JQ00 PIZARRAS ARCILLOSAS
DEERE Y MILLER )g )4C xx
0,5/,X x
0,25 x
75 125 250 500 1000 2000 4000 Kg/cm
RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE , Crc
1
FIG.2.4.14- CLASIFICACION DE LAS PIZARRAS BITUMINOSASSEGUN EL CRITERIO DE DEERE Y MILLER
1
1
L
1
1
CONTENIDO EN ACEITE 1/1 RESIST. MUY BAJA R . BAJ. R . MED. R . ALTA R. MUY ALTA
0 150 10 250 500 1000 2000 RESISTENCIAACOMPRESION SIMPLEX-r-�- (K g /cm2 )
II 1 I 1
151 175 ��� (
1 1 1176 200
1 1 ��>c�c
1 1
201 300 ( 1 1-,K
FIG. 2.4.15 - CLASIFICACION DE LAS MUESTRAS DE PIZARRAS BITUMINOSAS SEGUNEL CRITERIO DE BIENIAWSKI ( 1973)
1
105.
L
todos los puntos caen en la zona que Bieniawski considera de -resistencia baja, a pesar de que el contenido en aceite tengauna variación considerable . Como los limites de Bieniawski nocoinciden exactamente .con los de Deere-Miller se produce unadiferente consideración de la resistencia como baja o como baja a muy baja . De todas formas, esta segunda distinción no esde una importancia relevante, por lo que calificaremos a estaspizarras bituminosas simplemente como de baja resistencia. Puede decirse también, "a priori " que el contenido en aceite noinfluye en esta clasificación.
Ello se pone más claramente de manifiesto en la Fig.2.4.16 en la que se ha representado la resistencia, ac, en función del.contenido en aceite expresado en litros/tonelada. Cabe decir que dicho contenido se ha deducido a partir de la densidad seca y que ésta se ha determinado a a partir de dos determinaciones diferentes (en la propia probeta y en el bloqueoriginal)
No se aprecia ningún tipo de relación entre la resi stencia a compresión y el contenido en aceite . Realmente loque se observa es que dicho contenido varía poco, ya que estáprincipalmente entre 170 y 220 l/t, mientras que la resisten -cia varia de 200 a 600 Kg/cm2. Esta mayor variación de la resistencia es mayor que la de contenido en crudo , puesto que enella influyen las fisuras visibles y las que se abren por efecto de tallado, de compresión, etc.
En la misma Fig. 2.4.16 se ha representado la correlación obtenida por Abel y Hoskins (9th Oil Shale Conference,1976) en las pizarras bituminosas de Colorado (U.S.A.). En -ellas el contenido en crudo varía considerablemente (entre 50y 270 l/t), habiendo encontrado los citados autores que Qc va
1
1
L
L
L90 0
- PIZ. B IT. DE COLORADO800
(ABELY HOSKINS,1976)
e
700
NE600
J„ ag 500 •
� •Zówg 400ó • •Q •QU •Z
300u,
200
L 100
0 50 100 150 200 250 300
CONTENIDO DE ACEITE(E/t)
L
FIG. 2.4.16:-- RELACION ENTRE EL CONTENIDO DE ACEITE Y LARESISTENCIA A COMPRESION
1
1
1
L107.
L
ría entre 1900 y 600 Kg/cm2 y generalmente disminuye al aumen-
tar el contenido de crudo , hasta alcanzar un valor de unos 220
1/t, a partir de donde ac aumenta ligeramente ( o se mantiene
constante ) al aumentar el aceite.
LComo se aprecia en la Fig. 2 . 4.16 los valores obteni-
dos en el caso de Puertollano están claramente por debajo de
la correlación de Abel y Hoskins, puesto que el mínimo valor -
medio obtenido en Colorado es nuestro máximo . Además , como ya
hemos comentado anteriormente , no se aprecia en nuestro caso -
correlación entre ac y el contenido de crudo, el cual varía,
en general , entre límites mucho menores que en la amplia y co
nocida formación de pizarras bituminosas de Colorado. Real
mente no es de extrañar esta discrepancia puesto que si se ob
servan los valores originales utilizados por Abel y Hoskins, -
presentan dispersiones similares a las muestras en el mismo in
tervalo de contenido de aceite, aunque ellos pueden obtener -
una cierta correlación por disponer de una gama más amplia de
contenidos de crudo.
Como anteriormente se ha indicado, se tallaron probe-
tas cilíndricas con eje normal y paralelo a la estratificación.
En el primer caso la resistencia media es del orden de 445 Kp/
cm2, mientras que en el segundo solo de 270 Kp/cm2, lo que po
ne de manifiesto la influencia de las discontinuidades.
En la resistencia a tracción también se manifiestan -
fen6menos similares que. con la de compresión simple. En la Fig.
2.4.17 puede verse una amplia dispersión ( 30 a 130 Kp/cm2),con
un contenido de aceite que varía, casi siempre, entre 170 y
240 l/t. En este caso la resistencia se ha medido tallando
probetas cilíndricas de eje perpendicular a la estratificación
y aplicando la carga en dos generatrices opuestas del cilindro.
L
L
1
L
L
PIZ. BIT. DE COLORADO(HOSKINS Y OTROS, 1976)
140
120
L•
100ii •
NEu •
80•
z •
60
Q •
z 40
w •
20
0
0 50 100 150 200 250 300
CONTENIDO DE ACEITE (e/t )
LFIG. 2.4.17 - RELACION ENTRE EL CONTENIDO EN ACEITE Y LA
RESISTENCIA A TRACCION
L
L
L
109.
L
Según Chong, Smith, Chang y Roine (Journal of the GeotechnicalDiv, A.S.C.E, 1980), esta técnica es análoga a la de tallar -las probetas con las generatrices paralelas a la estratifica -ci6n, según han comprobado tras ensayar numerosas muestras dela formación Green River (Colorado, U.S.A.).
Durante los ensayos "brasileños" se observó que enmuchos casos la resistencia venía limitada al romperse las -probetas por los planos de estratificación más que por tracciónen la propia roca matriz. Aún aso se obtienen magnitudes elevadas, con un valor medio de 89 Kp/cm2 lo que permite clasifi -car estas pizarras como de resistencia a tracción media ( FOURMENTRAUX) a alta (OTEO, Boletín de la Soc.Española de Mecánicadel Suelo, 1978).
Nuevamente hay discrepancia con la correlación obteni-da por HOSKINS y ctr s (9th Oil Shale Conference, 1976), que -permite obtener at en función del contenido de aceite (Fig. --2.4.17). En este caso, Puertollano muestra resistencias a tracción claramente más elevadas que las pizarras bituminosas de Colorado. Sin embargo los valores que proporcionan la correla -ción de CHONG y otros (1980) para las de Green River son algomás bajos, puesto que, para igual contenido de aceite, propor-cionarían valores de 70 a 154 Kp/cm2, superiores al intervaloreal obtenido. Ello supone, como en el caso de la resistenciaa compresión simple, que es preciso estudiar cada yacimiento independientemente y que las correlaciones obtenidas para otrasformaciones solo sirven para tener alguna idea sobre órdenes demagnitudes, pero que pueden duplicarse o reducir a la mitad enel caso considerado.
En cuanto a la relación que une at y ac, se ha visual¡zado en la Fig. 2.4.18. En ella se aprecia gran dispersión yque la relación ac / at es del orden 5 a l0,valores que resultan
1
1
L
L
L
L
140
L
120
x
é- loo
xY X
Xó soÚ
60o
CJW 6c
cr 40
20
0
100 200 300 400 500 600 700 Uc
RESISTENCIA A COMPRESION SIMPLE ( Kg/=)
L
FIG. 2.4.18.- RELACION ENTRE LOS VALORES DE 0'c Y (Tt ENLAS PIZARRAS BITUMINOSAS
L
L
I
LL 111.
L
más pequeños que lo habitual si se considera la resistencia me
día a compresión simple de las pizarras bituminosas. Ello -
vuelve a poner de manifiesto la considerable resistencia a trac
ción con respecto a la de compresión , medidas en laboratorio,-
debido a que en ésta última resistencia influye más la fisura-
ción y estratificación . En este caso no resulta tan claro que
se determine el valor de ac a partir de at , pero una relación
de ac /at de 7 puede servir para estimaciones futuras senci
lías y rápidas.
Los ensayos de carga puntual han resultado muy unifor
mes y han dado un valor medio de 11 , 6 Kp/cm2 para el índice Is,
que corresponde a una resistencia media. En este caso la co -
rrelación ac /Is no es tan satisfactoria como en el caso de
las areniscas -pizarras puesto que sería necesario utilizar un
valor de 40 para tener resultados adecuados . Solo si se con
sidera el caso de estratificación paralela a la presión la re
lación ac / Is es aproximadamente 25, caso en que quizás los
dos ensayos resultan más comparables , por la influencia rela
tiva de las fisuras en cada caso.
En cuanto a la deformabilidad , se ha medido, como en
el caso de las areniscas -pizarras , en los ensayos de compre
sión simple, habiéndose incluido en el Cuadro 2.4.2 los resu l
tados obtenidos para el módulo de Young, E , y para el módulo
de Poisson , v. La deformabilidad perpendicular a la estratifi
cación resulta algo menor que en sentido paralelo ( valores me
dios de 46.000 Kp/cm2 en el primer caso y de 59.000 Kp/cm2 ),
aunque no considerablemente diferente . El módulo de Poisson -
no parece claramente afectado por la orientación de las diacla
sas, variando entre 0,2 y 0 , 5, con un valor medio del orden de
0,30.
En los ensayos de compresión simple las bandas exten-
1
1
L112.
L
sométricas eran de suficiente longitud como para tener en cuenta la presencia de alguna fisura, por lo que estos valores obtenidos pueden considerarse representativos del conjunto roca-fisuras. Para determinar, sin embargo, la deformabilidad dela roca en zonas sanas sin fisuras, dado que estas corresponden a planos quasi-horizontales, se tallaron probetas con ejeperpendiculares a éstos y se sometieron a ensayos "brasileños".En ese caso se pegaban pequeñas bandas extensométricas en lascaras planas de las probetas, de forma que fueran paralelas yperpendiculares a la carga aplicada sobre dos generatrices -opuestas del cilindro.
En este caso si la dirección del eje X corresponde ala perpendicular a la carga aplicada y la del eje Y a la para-lela, en el centro de las caras planas de las probetas (dondeestaban las bandas) las tensiones serian:
a= 2 P a 6 P 33 aTrDL y TrDL x
en que P es la carga total aplicada sobre el cilindro de diámetro D y longitud L; suponiendo un comportamiento elástico enla probeta, los módulos de deformación resultan:
y x x yV =
F~y ay £x ax
ay - V ax
E =y
en que ex y sy son las deformaciones unitarias medidas en lasbandas para las tensiones ax y a
yEl signo positivo corres
1
1
L
113.
L
ponde en estas fórmulas a la tracción y alargamiento. Con ello
resulta:
16 PE _ -
rrDL ( eX + 3e
6 P + T¡DL eyy
v - -2 P
Aplicando estas fórmulas a las seis probetas ensaya
das resulta un módulo E medio igual a 104 . 000 Kp/cm2 con módu
los de Poisson entre 0,17 a 0,48. Es decir resulta una defor
mabilidad de la roca sana, sin fisuras de estratificación, del
orden de la mitad de la que se obtiene teniendo en cuenta las
discontinuidades.
Por último comentaremos que también se han realizado
ensayos destinados a determinar la resistencia al esfuerzo cor
tante en discontinuidades . Para ello se realizaron ensayos de
rozamiento sobre muestras cilíndricas de forma que el plano de
corte fuese una discontinuidad. Los resultados obtenidos se
han resumido en la Fig. 2.4.19, en la que se han distinguido -
ensayos realizados en seco de los "sumergidos". En el primer
caso resulta una cohesión aparente , c, de 1,8 a 3 t/m2 y un
rozamiento interno, �, medio de 20 a 26°, mientras que en los
ensayos con presencia de agua c resulta casi nula 0,5t/m2)
y el rozamiento 0 baja a 18-20?
Estos valores pueden compararse con los obtenidos en
otras formaciones . Por ejemplo , ABEL y HOSKINS (9th Oil Shale
Conf, 1976 ) informan de los resultados obtenidos con muestras
de la Formación Green River ( Colorado ). Han sometido probetas
1
I
3
• EN SECO
Y SUMERGIDOE 2
W
ZW
Z
WZO
ZW
OO 1 2 3 4
TENSIONES NORMALES EN Kg/cm2
FIG.2.4.19- ENSAYOS DE ROZAMIENTO EN DISCONTINUIDADES DE PIZARRAS BITUMINOSAS
L
115.
L
muy sanas a ensayos triaxiales , tomadas de bloques en que las
juntas de estratificación estaban espaciadas , generalmente,del
orden de 30 cm, es decir con mayor espaciamiento que en Puertollano . Con estas probetas han obtenido rozamientos internos de
27 a 40 °( segdn que el contenido de aceite fuera 150 a 85 l/t,-
respectivamente ). Con la ley de variación obtenida por estos
autores para $ y el contenido de crudo de Puertollano se obten
dría 20 a 25°, que están en consonancia con nuestros valores.-
En los mismos ensayos triaxiales se han obtenido cohesiones me
dias de los 230 Kp/cm2 que no son comparables con los comenta-
dos anteriormente , puesto que corresponden a la roca sana o ma
triz y no a discontinuidades. Ese valor de 230 Kp/cm2 está en
consonancia con la resistencia a compresión obtenida por ABEL
y HOSKINS y resulta más elevada que la que correspondería a
nuestras muestras sanas, pues debería ser del orden de 60 -120
Kp/cm2 como media, a juzgar por el rozamiento obtenido en dia
clasas y los resultados de ensayos de compresión simple.
Si se quiere tener en cuenta la resistencia en función
de la orientación del plano de rotura con respecto al de estra
tificación , puede seguirse un procedimiento análogo al indica-
do en el caso del conjunto areniscas -pizarras. En ese caso la
cohesión mínima podría tomarse igual a 2 t/m2 ( media medida -
en ensayos de rozamiento en diaclasas) mientras que el máximo
sería del orden de 70 t/m2, con una curva de variación de C -
con a semejante a la obtenida para las pizarras -areniscas.
No son de esperar problemas de fluencia bajo presión -
puesto que en otras formaciones de Colorado y Wyoming no se han
detectado fluencias apreciables con presiones mantenidas del
orden de los 150 Kp/cm2.
L
L
L
116.
4.4 RESUMEN DE PARAMETROS GEOTECNICOS
CARACTERISTICOS
LCon el fin de resumir lo expuesto anteriormente se --
enuncian a continuación las conclusiones básicas que puede obte
nerse del estudio geomecánico de la zona.
- Se presenta una formación constituida básicamente
por areniscas y pizarras alternadas, en capas des
de 0,30 a 1,0 m de espesor, entre las que apare -
cen hasta cuatro capas de carbón ( la, 2a, 3a y
4a ) y hasta tres de pizarras bituminosas (A, B,y
C).
Se han definido varias secciones tipos que pueden
servir de base para detalles de proyecto, defini-
ción de taludes de excavación y sistemas de ex
tracción, etc.
Desde un punto de vista geomecánico el conjunto -
de areniscas y pizarras puede considerarse como
un material único pero claramente estratificado.
Las pizarras bituminosas se encuentran con discon
tinuidades o estratificaciones espaciadas 20 a 50
cm, a juzgar por los bloques disponibles, dentro
de los que aparece otro sistema de discontinuida-
des, no apreciable a simple vista, que da lugar a
la apertura de fisuras, cuando se maneja el mate
rial, con separación de 2 a 3 cm.
_ Las propiedades geotécnicas de resistencia y de -
formabilidad se han resumido en el Cuadro 2.4.3.
en el que se ha establecido los parámetros geome
L
L
1 r_- r rw"" w'"" 1` ro ` Mes, y' f"� rue` P FM" ! ` P',01 f' r~
CUADRO 2.4.3 RESUMEN DE PARAMETROS GEOMECANICOS CARACTERISTICOS
PE HUME COHE- ROZA RESIS RESIS- INDICE MODULO MODULO MODULO MODULO CALIFI CALIFISO DAD SION MIE N TEN - TENCIA DE CAR DE DE DE DE CACIOÑ CACIOÑ
MATERIALESP. % t/m2 TO CIA A A TRA C GA PUN YOUNG YOUNG YOUNG POI - DE LA DE LAFRI ** IN - COMP. CION TUAL DE LA VERT I HORIZ. SSON RESIS- DEFOR-SEC TERNO SIMP. Kp/cm2 Kp/cm2 MASA CAL Kp/cm2 TENCIA MABILIt/m3 (°) Kp/ Kp/cm2 Kp/cm2 DAD.
** cm 2 ***
ROTURAPARALE
ARE LA ES- 2,5 0,7 3 30MEDIA
NI S TRATIFICA-1- CACION 450 29 17 102.00PIZA ROTURA + + 40% + 40% - + 28% - 0,21 A MEDIARRAS NORMAL - 80% -
A ES - 2,5 0,7 100 35 35% + 60%TRATI- BAJAFICA -CION
CARBON * 1,6 0,5 2,5 22 - - - - - - 0,25 - -
ROTURAPIZA PARALERRAS LA ES 1,75 0,8 2 24 440
TRATIFI + 50% 89BITU CACION - 30% 11,6 104.000 46.000 59.000 0,30MINO ROTURA
+ 35% BAJA. BAJA+ 33% + 60% + 15%SAS NORMAL 270 + 30% - + 70%A ES - 1,75 0,8 70 26 + - 14% - 40% 35%
TRATI-FICA - ****CION 30%
* Valores determinados a partir de datos existentes en la bibliografía.(HOEK y BRAY, y otros).** Parámetros recomendados para análisis de estabilidad de taludes
*** Vertical indica perpendicular a la estratificación.**** Estos valores de 24 y 26° descienden a 18 y 20°, respectivamente, en presencia de agua.
LL
118.
L
t
cónicos mas representativos de las areniscas-p izarras, carbón y pizarras bituminosas que pueden
i�• ser necesarios bien para análisis de estabilidaden los estudios de explotación a cielo abierto,bien en los tenso-deformacionales correspondien-tes a minería subterránea.
LLos datos correspondientes al carbón han sido determi
nados a partir de nuestra propia experiencia y de la informa -cibn incluida en diversos tratados de Mecánica de Rocas ( HOEKy BRAY : " Rock Slope Engeneering "; STAGG y ZIENKIEWICK : " Rock -Mechanics in Engineering Practice ", etc.)
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LL
LCAPITULO 5
CARACTERIZACION MINERA DEL DEPOSITO
L
1
1
1
1
1
L120.
L
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LL
5.1 INTRODUCCION
En los capítulos anteriores se ha ido exponiendo la información disponible sobre el depósito, tanto desde un punto devista geométrico, como físico-químico o como geomecánico, almismo tiempo que se ha ido comentando o analizando de forma
global.
En este apartado se pretende agrupar dicha información
en un sistema coherente, en base a criterios mineros potencia l
mente aplicables al depósito de Puertollano.
Como primera etapa se ha confeccionado el Cuadro 2.5.1,
en el que se han incluido, por sondeos o puntos en que se dis -
pone de información, las potencias de cada capa u horizonte,las
profundidades a que aparecen los contenidos medios de aceite,
etc. con objeto de tener un resumen breve de lo anteriormente
expuesto. También se ha tratado la información que contiene de
forma gráfica. Para ello se consideró conveniente la aplicación
de los medios y métodos que pone a nuestra disposición la Infor
mática, con objeto de utilizar más racionalmente la información
y, disponer de una mayor flexibilidad en estudios posteriores,
ya que bastará introducir los nuevos datos que se dispone en los
programas de ordenador elaborados para modificar los resultados.
Estos procedimientos se detallan a continuación.
L
L
r-� r e-�°° r•° r r-- . r- r r r - r r- r- i r-°- r - re- r- r- wee -FIG.2.5.I.-COTAS TECHO Y MURO REFERENTE A PcITENCIAS REALES Y CRITERIOS MINEROS
POZO COOROE6AOAS 710611597( A uORIZOXIt b *661l0NTE C OBSE RVACIONESIi
o - PD M CO COTA CD7A505060 E Y Z E- CATA ut _ L1 _. LONT. - COTA COTA 1u2 Ru - Ou TE4 ( 01505 NIVELES ND CON-
(5 'IOTADSONDEO A 3,240 f 954 5 665 100 [ROS¡ 1000 NO GE (CIAD ( AFA 0)) IN 0,83
-1_ su 62 001 0 619 183 le• 0,60 0.57
50XDE0 B 2.990 f 1.530 5 660 INT 500;90 S10,4D 7' 50 118 0,50 fN 48 9 486 9 • 5.60 5,53 3,50 718,18 FO NO SE CORTO If IXA OFL N RO B____ 19)7, 96 196,5 aR9 . 9 _!86__,--. -_..3.9 LSL -97,98
-- IM 140,12 436 99 3,13 121,5 IN 415,69 414, 1 / 0,95 138.0SONDEO C 1 . 340 1.570 S 671 IUT EROSI NADA NO Of ECIAO ( AFl R) b" 3.17 1 . 13 0,96 0,95_ me __ -._- ___ -_ _ _. u !70.11 .43£,49 --- --- 21-u :Y .4111419_. tl` 138-0sur3060(0 0 3 . 435 [ 1 . 860 5 ¿56,25 "OS¡ AGÁ NO OI ECTAO ( AFL R) 11 Sal .E6 sol ,IJ 6' 3, 60 3S¿ 3 . 5E IOL• ) 6 III 512,83 571 75 D• I.I0 1 , 08 1,08 116,7/
50 71 060 M 5. 7 10 u 2.575 S 676 . 50 E SI NAOA N ER5 40 N 0 A SU ¿49,41 618.20 2 1,30 1.27 1.27 153.0'
SONDEO N, 5 . 560 u 2 . 720 5 676 612 , 90 611.60 U• 2.30 2 . 30 2.30 N 6 4 1.di 599 , 05 0• Z • bo 2.80-1 u NG $ f CORTO ( FINAL MURO DE a)
ME - ._ -- - 7.0_ 19[12 _ __ _ ____50 0 060 X 5.625 u 7 . 135 5 683 SU 593.92 591 . 55 9 • 3.00 3.00 2 , 37 Su 5130.41 575,901 D• 4.50 4 . 50
5.f._ 35..59 su1 556 .75 554 , S C 0° 1.79 1,)9
POZO CAL- 605 4 2 .1 70 S 665 IX 445.42 444.76 0° 41 ,66 6.66 0 . 66 171 U` 1 .16 4.76 4.76 125.4 1N 398,75 397 , 5E 0 ' 1 . 19 1.19 1,,
119 137.1 Eafsla un nivel de 5 , 8
y0 TEl 121 IB 416.4 el _ r. or tncir e u AUNUCO 2.850 I 650 S 666 IM 42.09 10 2' 6.91 6.39 3 .99 78 IN 6�7T 576;5 25 5,12 1,96 1 .96 4351111) 53 SST36 2. 1,6 1.44
r� Fnt rt t B Y el C 7.1,7 9PQ_ �3P 590 84 SaS •51 1 ?L7j 175.24 556,1 5 -
10. PY •2 7.930 u 1 ,7 75 S 666.72 su S�.BT 25 1,51 1 . 10 (9.4 S 11 UA S SIN OA705 Existe uA nivel de 0'.) 11ii-a -a) 65 43 1,40
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l 5 . pp-4 3.130 u 2.958 5 671 . 66 INT 5 3 1.1 529,46 20 1,20 1.14 1.14 46,09 IN 51 4 ,1 6 iU •lñ U° 2,10 2 , 10 2.10 Il6,P IN I 8 0,1 ) NO fI LOIABL (< U,2 r.) Ylvtl de 0Ti 1i 136 MR; 4 1 Sl-á lá 5Li.3Q 7 Lo- - - RCR7Naele,11-
10. PP-5 2 . 775 4 I . a¿s 5 615 SU . 50 IN 3.1.15 1
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2° 0,52 .50 SS,7ó 641.41 678 ,2¿ 3.2 3.5 13b,7 13 . 7 7 612.42 IU 1.38 1 , 35 1.35 9b__._ _IU. PP- 6 4 . 390M 2 . 185 5 610 . 15 SUP 611 . 43 600 .3 2. 4, 65 4,30 1,13 48.40 u A SENIL 0 9 fA tA D 582.06 590 . 41 ig 1.74 1.65 1.65 718 . 2 Nivel ae e•36u a<75ac.p618
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IU. PP-1 4.180 u 3 . 500 5 695 SUP E 003 1 NA U ( Af 0 0) 4 655.9 651 •3 6 15` 3.14 2.54 2.54 154.3 U 618.9 1 616.46 341 2.94 2.51 2.51 11 ,Lu,10, PP-8 4.595 x 2_175 5 684 , 26 SUY 5 51,30 580 . 23 0` i,2á 1.07 1.07 31,74 U 569 . 63 660 ,J2 5` 4 ,03 1,61 1.6E 119 U 542.57 510.09 0 ° 1.66 1 . 68 1.68 162.6 05,,0 de 0'30 n a-
-- - --- - -- - --
10- PP.9 7 . 295 4 3 . 900 5 694 . 31 SUP 637,95 636.54 I2" 1.44 1 . 42 1.41 74 . 7 u 619 . 86 ¿14,16:32` 5.89 5 • 3 E 5 . 76 148 . 3 u NG 61 0001 4154 MURO B714,.1 de 2'38 r. a
1 0, PP-10 5 . 170 Y 3 . 571 5 690 .3 3 (011 6 64 , 52 660 . 55 2" 4 . 20 3.91 1.97 49 U 650.61 ¿ 45.410[• 6 .AU 6,1I 1,18 131. 3 U 626.11 624.80 Nlrel d< 0'37 r 416° 136 1 . 31 131 ILO,¿ 0,110. PP-II ]60 u 1.090 5 4 7o 1111 530 . 89 579 . 71 2' 1,27 1 . 19 1. 9 79 .42 $ E 0570 NO 5E CORI ( FINA MURO B) ---
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L
6
122.
5.2 INFORMACION BASICA
5.2.1 Tratamiento de la información
A la vista de los datos de partida ( afloramiento proba-ble de horizontes y columnas de sondeos ), el sistema elegidopara efectuar las cubicaciones ha sido el método de los Poligonos de Thiessen . Es necesario destacar que no es posible daruna idea clara de la fiabilidad de este estimador, dado el nflmero de puntos de los que se dispone información.
Elegido este sistema de cubicación , se procedió a es-
tructurar la información de partida para su posterior proceso
con ordenador.
En primer lugar se procedió a la creación de Ficheros -
que almacenaran la información disponible, distinguiendo dos
tipos de datos:
- Información de columnas de sondeos . En este fichero se incluía cota de techos y muros , potencias ycontenidos de aceite.
- Información geométrica . En este segundo fichero -se introdujo la situación de cada sondeo , el aflo-ramiento de horizontes , bloques para cubicar, hipótesis sobre fondo de posibles cotas, etc.
Estos dos ficheros aparecen esquemátizados en la Fig.
2.5.1
Los registros del Fichero de Sondeos contienen la in
formación contenida en su columna estratigráfica.
LEl Fichero de Contornos contiene la información geomé-
6
6
PLANO
DATOS CODI-AFLORAMIENTOS
FICADOS DESONDEOS
IDIGITALIZACION
PROGRAMA DELECTURA YFORMACION DE CINTAFICHERO EN CON
DISCO PLANOSGITALIZA -DOS
PROGRAMA DELECTURA Y
FICHERO FORMACION FI-DE CHERO EN
SONDEOS DISCO
FICHERODETORNO
FIG. 2.5.1 - ESQUEMAS DE LOS FICHEROS UTILIZADOS PARATRATAMIENTO DE LA INFORMACION
1
124.
1
trica de las líneas que definen afloramientos , bloques, fondosde corta (en caso de posibles explotaciones a cielo abierto),zonas explotadas, zonas urbanas e industriales , etc. incluidaen un sistema de coordenadas acorde con el de situación de sondeos.
Este sistema de ficheros permitirá , en el futuro, incorporar los nuevos datos que se vayan obteniendo , o las hipótesis de posibles cortas, de forma rápida y sin , prácticamente,alteración de los datos ya disponibles.
Como la información relativa a sondeos no es homogénea,en el sentido de que en algunos sondeos no figuran datos rela-tivos a contenidos , presencia de un determinado horizonte, etc.se realizó un programa de ordenador cuyos objetivos han sido:
1. Homogeneizar el Fichero de Sondeos, atribuyendo alos sondeos en los que no figuran contenidos el -contenido medio de aquellos en los que si figura,respetando los dos criterios establecidos ( explo-tación en superficie y explotación en interior).
2. Completar los datos de los sondeos con densidadesde pizarras , obteniendo éstas a partir de la correlación densidad-contenido, determinado en losensayos de laboratorio y ya comentado en el Capí-tulo 3 de este tomo.
3. Listar por impresora un cuadro resumen del Fiche-ro de Sondeos ( Cuadro 2.5.1)
,. Para el cálculo de cubicaciones se realizaron dos programas:
L1
1125.
L1. Cálculo de cubicaciones de pizarra.2. Cálculo de cubicaciones de recubrimiento.
El primero tiene como entradas (ver Fig. 2.5.2)
- Fichero de Sondeos
- Fichero de Contornos
- Una ficha para indicar: a) El horizonte a cubicar. b) La escala del plano de polígonos. c) Elcontorno de cubicación. d) El criterio minero.
El programa, mediante un recorrido recurrencial del Fi-chero de Sondeos, selecciona los sondeos que intervienen en lacubicación. De igual manera, selecciona del Fichero de Contornos el contorno elegido.
Una vez presentes los datos necesarios para el cálculode los Polígonos de Thiessen, mediante el apropiado algoritmo,el programa obtiene los polígonos de cada sondeo en forma ana-lttica, planimetrando éstos, dibujándoles con plotter y cubi -cando potencias y densidades. El programa termina distandopor impresora los resultados (Fig. 2.5.2).
En cuanto al segundo programa- (cubicación de recubri -mientos) puede decirse que su estructura es en todo análoga ala del anterior, salvo que los datos de partida para la cubicación son diferentes, aunque también están contenidos en losmismos ficheros.
Este sistema de análisis puede adolecer de errores ya -que obliga a definir los polígonos a partir de la situación delos sondeos, los cuales no estan regularmente separados, ni corresponden a zonas en que la variación de potencias de los ho
L
L
1
a
L
L
FICHERO FICHEROSONDEOS CONTCRNo
ORIZONTEACt RIRESCALA PLANO
PROGRAMA CONTORNO
CALCULOITERIO MINERO
PIZARRASL
L
IMPRESORA PLOTTER
RESULTADOS
LL
FIG. 2.5.2.- UTILIZACION DE FICHERO Y RESULTADOSOBTENIDOS
LL
L
1
1
127.
L
rizontes de pizarras bituminosas sea lineal . Esta variación -de potencias registra , en algunos casos , fuertes gradientes,locual no se introduce exactamente en el método utilizado.
Para intentar comprobar estos efectos se han llevado acabo diversos chequeos de forma manual e incluyendo criteriospersonales -y subjetivos - sobre la zona de influencia de c ada sondeo . Estos chequeos parecen indicar que los errores cometidos por el método seguido en el cálculo por ordenador noson considerables . Puede decirse que los volúmenes cubicadospodrían estar afectados de un error del orden del + 10%, locual puede considerarse perfectamente aceptable dentro de unestudio de viabilidad y dada la situaci6n relativa de los sondeos disponibles y de su número.
5.2.2 Resultados obtenidos
Con los medios ya comentados , se ha confeccionado lasiguiente documentación:
L- Plano Base de situación de puntos de informaci6n- Plano de batimetría de capas u horizontes- Plano de isopotencias en la Capa B- Plano de isocontenidos en la Capa B- Plano de la Zona en que el buzamiento de la Capa- B tiene menos de 10 0.
Evaluación numérica de las reservas totales y di stribuci6n de las mismas en función de criterios -mineros.
Estos planos pueden verse en detalle en el Apéndice II.D, a escala 1/20.000, por haberse considerado que esta escala
L
L
1
L
128.
L
era la adecuada y la manejable en un estadio de viabilidad.
Dada la dispersa y, en general, no suficiente informa
ción existente, la elaboración de esa información ha resultado
dificultosa, obligando en algunos casos a centrarse únicamente
en la Capa B (por otra parte, la más importante), y a extrapo-
liaciones que, aunque razonables por tratarse de un depósito -
de cierta homogeneidad, pueden ser criticables bajo el punto -
de vista.. de un criterio de excesivo rigor técnico.
En las Figs. 2.5.3 y 2.5.4 se adjuntan algunos de los
documentos elaborados a escala reducida, pudiendo apreciarse -
en ellas las características del depósito (por ejemplo, los -
fuertes gradientes que se registran en las lineas de isopoten-
cias, la variación de contenidos de aceite, etc.). Además se
obtuvo el listado cuyos datos se han incluido en el Cuadro --
2.5.1.
I
5.3 EVALUACION DE RESERVAS GLOBALES
5.3.1 Sistemática aplicada
Para el estudio de las reservas disponibles en el de-
pósito de Puertollano no podían olvidarse los criterios mineros
adecuados a esa zona y operar directamente sobre su geometría.
Estos criterios ya fueron contemplados en informes previos, co
mo el estudio del I.G.M.E. de 1979, y responden inicialmente a:
1Explotación a cielo abierto hasta la falla limite
(Zona Oeste)
Explotación con minería subterránea del resto del
depósito (Zona Este).
1
1
L
L 131.
L
Estas dos posibilidades potenciales de aplicación, de -las que ya se había previsto una utilización simultánea, obli
gan a que los criterios a considerar en cuanto a potencias, po
sición, etc. sean contemplados según la situación del área. a
estudiar. Por ello, en el cuadro 2.5.1 ya se tuvo en cuenta
este criterio minero y se introdujo el hecho de que, según el
sistema de explotación, el volumen de pizarra bituminosa a re
cuperar podría ser diferente. En efecto, en una explotación a
cielo abierto podrían recuperarse niveles de pizarras bitumino
sas que, sin embargo, en explotación subterránea obligarían a
excavaciones excesivas para extracciones adicionales poco im
portantes. En el Apéndice II-D, se incluye toda la informa
ción-gráfica y listados del ordenador- obtenida en la evalua -
ción de reservas.
5.3.2 Reservas totales "in situ "
Para la evaluación de las reservas totales, inicialmen-
te,se ha tenido en cuenta el criterio considerado en estudios
previos:
- Explotación a cielo abierto en la Zona Oeste, a
partir de la falla límite.
- Explotación subterránea en la Zona Este.
Este caso , que hemos denominado A-1, supone una amplia
recuperación de las pizarras con minería subterránea, incluyen
do zonas con fuertes buzamientos, por lo que podrían presentar
se problemas a la hora de pensar en los sistemas de explotación.
Sin embargo, como hipótesis inicial de trabajo se ha considera
do válida.
1
1L
L
132.
L
En el Cuadro 2.5.2 se han incluido las reservas en toneladas, contenido de aceite y rendimiento ( % de peso en aceite
que se podría extraer) de cada horizonte para las dos zonas
consideradas, así como lo correspondiente al conjunto de las tres
Capas y para el conjunto de las dos Zonas . En ningún caso se
han considerado lo explotado en la Capa B, situando el contor
no de cubicación en el límite definido por el área urbana e industrial.
En la Zona Oeste -cielo abierto - podrían extraerse -unos 80 Mt , con cerca de 9 Mm3 de aceite ( rendimiento : 10,3%).
1El total del depósito supondría , por tanto, 251 Mt. de
reservas "in situ", que representa 29 Mm3 de aceite ( rendimien
to medio global: 10,4%).
Como puede observarse en el Cuadro 2.5.2, los rendimien
tos en aceite responden a los valores medios definidos en estu
dios previos, y en consonancia con las experiencias previas
reales de la Zona. La distribución de reservas -por horizon-
tes - en ambas zonas , Este y Oeste , se ha representado gráfica
mente en la Fig. 2.5.5.
Puesto que en la minería subterránea puede considerarseun buzamiento límite de 10° para la operatividad de los sistemas de explotación , se ha evaluado, dentro de la Zona Este,lasreservas de dicha Zona con buzamiento inferior a 10°. Dichaevaluación responde a los valores siguientes.
1
LL
L
L
#"WF !"" w"W" V011- r"", t w, r r'"""" r- r- r r~
CUADRO 2.5.2 RESERVAS Y RENDIMIENTOS EN EL CASO A.I.
OESTE (cielo abierto) ESTE (subterránea) TOTAL DEPOSITO
Reservas M3 ace i Rend.* Reservas M3 Rend.* Tm M3 Rend. %te (% peso Tm x Aceite % peso 3 peso en
Tm3 x 103 x 103 en acel 3 3 en x 10 Aceite
te 10 x 10 acei te x 10 aceite
HORIZONTE A 21.332 1.375 5,8 44.087 2.515 5,1 65.419 3.890 5,4L 1 1
HORIZONTE B 41.883 6.026 12,9 84.672 11.411 12,1 126.555 17.437 12,4
HORIZONTE C 16.936 2.058 10,9 42.597 5.683 12 59.533 7.741 11,7
L
TOTAL ... 80.151 9.459 10,6 171.356 19.609 10,3 251.507 29.068 10,4
* Se ha considerado una densidad de 0,9 t/m3.como densidad del aceite.
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
Vi¡
EXCV. CIELO ABIERTO ( ZONA OESTE) u 01 iv MINERIA SUBTERRANEA (ZONA ESTE)G
v
100 100
.............................................................................................................................................80 so
F- �
60 602W w
d >
40 40
20 20
0 0
CAPA A CAPA B CAPA C CAPA A CAPA 8 CAPA C
FIG. 2.5.5.- RESERVAS DE LA EXPLOTACION CASO A-1
L
L 135.
L
RESERVAS RECUPERA-(TM EN(Tm x 103)
ACEITEm3 x 103
HORIZONTE A 20.361 1.132
HORIZONTE B 42.818 5.670
HORIZONTE C 20.237 2.706
TOTAL 83 . 416 9.508
L
{ Si nos referimos solamente a reservas con minería subterránea puede hacerse el siguiente balance respecto a la extracci6n o contenidos en aceite:
% Respecto al % Respecto al Recuperacióntotal recupe- en la Zonarable por m. total del de con buz.<10°subterránea p6sito respecto al
total dep6s.
HORIZONTE A 12,8 8,6 3,9
HORIZONTE B 58,2 39,3 19,5
HORIZONTE C 29,0 19,5 9,3
TOTAL 32,73 horizontes) 100,0 67 , 9( I TEs decir que en este caso A-1, aproximadamente y en teo
ría, podría extraerse por minería subterránea el 67% del dep6sito.
1
1
136.
LResumiendo , puede decirse que las reservas totales de -
la Zona Oeste son de 80 . 151.000 Tm; las de la Zona Este situa-
das en Zona con buzamiento > 10° son de 87 . 940.000 Tm, y las de
la Zona Este con buzamiento menor de 10 ° son 83.416 . 000 Tm, -
aportando un total de 251.507 . 000 Tm, que supondrían 29.068.000
m3 de aceite , con un rendimiento del 10,4%.
Ahora bien , debe advertirse que en las zonas ya explota
das de la Capa B se han considerado las reservas existentes --
tanto de Capa A como de Capa C, reservas que han sido evalua -
das en dichas zonas aportando los valores globales siguientes.
Reservas M3 deAceite
Tm x 103 x 103
HORIZ. A 12.644 825
HORIZ. B* - -
HORIZ . C 16.026 2.271
TOTAL 28.670 3.096
* No se han considerado las posiblesreservas no extraídas y que podríanalcanzar las 10 Mt.
1
Si bien el caso A-1 puede considerarse como aquel en quese ha llevado la explotación en minería subterránea hasta su 11mite máximo, puede considerarse otro caso, el A-2 , en que, porel contrario , sea la miner-ia a cielo abierto la que se extien-de al máximo de sus posibilidades , estando éstas en la solución
L
L
L
137.
de explotar todo el depósito a cielo abierto.
En ese caso las reservas y rendimientos de aceite serían
los que aparecen en el Cuadro 2.5.3. Se aprecia en él que las
reservas aumentarían en unos seis millones de Trn, y en un mi
llón de m3 de aceite , consiguiéndose un rendimiento en aceite -
global de 10,5.
5.4 DISTRIBUCION DE RESERVAS
5.4.1 Criterios aplicados
En el apartado anterior se ha puesto de manifiesto que -
una parte importante de la Zona Este del depósito está situada
con un buzamiento mayor de 10 °, por lo que su recuperación con
minería subterránea -entre otros factores - presentarla difi
cultades o, al menos , suplementos de costes importantes con res
pecto a zonas de menor buzamiento.
Por ello, y con objeto de ajustarse más a criterios mine
ros más realistas , se ha contemplado la posibilidad de extender
la minería a cielo abierto más allá de la Zona Oeste. A tal -
efecto , inicialmente se ha dividido el depósito en una serie de
bloques , definidos en la Fig . 2.5.6, a fin de conocer las reser
vas en cada bloque , los recubrimientos medios, el rendimiento -
de aceite , etc. Estos bloques se han definido suponiendo que
en cada caso se pudiera prolongar la minería a cielo abierto
hasta profundidades mayores, aunque siempre siguiendo los buza
mientos de las pizarras bituminosas en la medida de lo posible,
a fin de que si un bloque se explotara se consiguiera en él el
máximo rendimiento posible. Los bloques considerados , en núme
ro de siete , corresponden a la siguiente subdivisión en planta:
L
L
1.
CUADRO 2.5.3 RESERVAS EN EL CASO A.2 (TODO A CIELO ABIERTO)
OESTE ESTE TOTAL DEPOSITO
Reservas m3 de Rend.Tm
M3 de % Rend. Tm M3 de % Rend.aceite en aceite aceiteenTm x 103 x 103 aceite % x 103 x 103 aceite x 103 X 103 en
aceite
HORIZONTE A 21.332 1.375 5,8 49.568 2.946 5,3 70.937 4.337 5,5
HORIZONTE B 41.833 6.026 12,9 85.694 11.688 12,3 77.893 17.722 12,5
HORIZONTE C 16.936 2.058 10,9 42.062 5.883 12,5 58.988 7.966 12,2
TOTAL ... 80.159 9.459 10,6 177.324 20.517 10,4 257.816 30.025 10,5
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
a
BLOQUE 1 PLANTA DE LA EXPLÓTACION. DIVISIONEN BLOQUES. PARA EL ESTUDIO DE RESERVAS "gE URUN~
BLOQUE
_.-__ SEi. alt'_ BLOQUE IQ ___nn A^A
n+.i^,^ñ:n^•Anwn n nnñ"^ñne ZO
A ^^.^iÁw AiMASA A^n�^n^w w�Aw,¡wn� nA���w^^^w• + .Añ:n� ^4.1 Awn �nn�n nnn nn ♦A / '- INW TRIALBLOQUE
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A A^A
A
Á ' n ^^ wA ^ A
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t :. '. • 1 BLOQUE _ :_ .-'�..s-_r- / _y t 1 n� 2^ ^ _- .
BLOQUE
z1.�,� ,�# I+.x �rt n wA"^�1^^ñ:^,w n'.in�wn^wn^Aw /� _ -
FIG.2.5.6
140.
L
BLOQUE I Desde el extremo Oeste hasta la Zona de -
apertura de la explotación de ENCASUR, -
aproximadamente.
BLOQUE II Desde la Zona de apertura hasta el frente
de la explotación de ENCASUR en 1987.
BLOQUE III Desde el bloque anterior hasta la falla -
límite.
BLOQUE IV Desde la falla límite hasta la línea de -nivel que corresponde a una profundidad -de 150 m(techo de Capa C).
BLOQUE V Desde el límite anterior hasta la línea -
batimétrica -techo de Capa C- de 200 m.
de profundidad.
BLOQUE VI Desde el límite anterior hasta la línea -
batimétrica -techo Capa C- de 250 m.
BLOQUE VII El resto del depósito, comprendido entre
la línea batimétrica -techo de Capa C-
de 250 m hasta el extremo del casco urba
no y zona industrial.
Lógicamente la evaluación de reservas en cada bloque se
ha efectuado con criterios de explotación a cielo abierto, al
considerar las potencias de los horizontes, cuando se iba am
pliando la extensión de este sistema de extracción. Sin embar
go, en los bloques restantes se continuaba utilizando los cri-
terios ya expuestos sobre minería subterránea.
L
L
1
141.
L
„ 5.4.2 Distribución de reservas "in-situ" por
bloques, horizontes y tipo de minería :
Alternativa inicial
Los casos a estudiar en este análisis de distribuciónpor bloques los denominaremos "B".
La Zona Oeste agrupa los bloques I, II y III que, en conjunto, suponen el mismo área a explotar que en el Caso A-1. Encaso de explotar solo esta zona a cielo abierto (que, como yahemos dicho, era lo previsto en informes anteriores), tendría-mos el Caso B-1 y la distribución de reservas sería la que seha reproducido en el Cuadro 2.5.4.
Los resultados totales (Cuadro 2.5.4) de la suma de losbloques I, II y III es igual que los incluidos en el Cuadro2.5.2 bajo el nombre de Zona Oeste, dado que son las mismas -áreas . En cuanto al resto, si se explotase con minería subte-rránea se obtendrían las distribuciones ya incluidas en el Cuadro 2.5.2.
Ahora bien, este Caso B-1 solo es el punto de partida. -Si se. amplia la explotación a cielo abierto a otras zonas, seiría reduciendo el área explotada con minería subterránea.Vamosa analizar sucesivos casos en que el área Este se explote parcialmente. En el Cuadro 2.5.5 puede verse la distribución dereservas en este Caso B-2, definida geométricamente en la Fig.2.5.7.a.
1En ese Cuadro 2.5.5 también se ha incluido lo que se po
dría extraer ahora en total,teóricamente, de la Zona Este y del
LL
CUADRO 2.5.4
CASO B-1 DISTRIBUCION DE RESERVAS ( BLOQUES I + II + III)
BLOQUE I BLOQUE II BLOQUE III TOTAL I + II + III
Reservas m3 de Rend . en Tm m3 Rend.% Tm m3 Rend .% Tm m3 Rend.%en aceite aceite
Tm x 103 X 103 (%) x 10 x 103 X 103 X 103 X 103 X 103
HORIZ.A 5 . 476 378 6,2 10.211 674 5,9 5.624 837 5,4 21.311 1.373 5,8
HORIZ . B 18.307 2 . 611 12,8 15 . 757 2.255 12,8 7.986 1.145 12,9 41 . 883 6.026 12,9
HORIZ.C 5.771 835 13,0 7.294 844 10,4 3.760 389 9,3 16.936 2,058 10,9
'TOTAL 29.534 3 . 824 11,6 33 . 264 3.773 10,2 17 . 370 1 . 871 10,3 80 . 151 9.459 10,6
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
N
CUADRO 2.5.5
CASO B-2 DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUES I A IV A CIELO ABIERTO)
Z 0 N A E S T ETOTAL ZONA ESTE TOTAL DEPOSITO
BLOQUE IV BLOQUES V+VI+VII - - -A CIELO ABIERTO MIN.SUBT RESERV:'IN
U_'_' --- Tm m3 Rend. Tm m3 Rend.Tm m3 Rend. Tm m3 Rend.
X 103 X 103 % X 103 X 103 % X 103 X 103 % x 103 X 103 %
HORIZ.A 18.253 1.037 5,1 31.002 1.798 5,2 49.255 2.835 5,2 70.587 4.210 5,4
HORIZ.B 24.007 3.322 12,4 62.076 8.301 12,0 86.083 11.623 12,2 127.966 17.649 12,4
HORIZ.C 15.111 2.111 12,6 25.466 3.447 12,2 40.577 5.588 12,4 57.513 7.646 12,0
TOTAL 57.371 6.470 10,1 118.524 13.547 10,3 175.915 20.046 10,3 256.066 29.505 10,4
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
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CASCO URBANO
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\ 0 `/n. I \ tt J/h Il \ tt/ �/h` ;Q - _ -. \ =tt . q./r u.r 11 � \. d i /11 11 1 >h 11 11' li '�:`•, Alai IÍ''• ' / ` /i` /
_ ._ \\ 1 \\'1 /f-/ /J\/\ pt\�\\Y/// /F/L011\/l\\\-_1-•\\%i\.1191�•/i�.y'�•J 1. 1� I 1..: �I J \�b s yl \/lv\\\I`p�\/\\4 /I I 1 /INDUSTRIAL
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\ 411. IlY/ uta 0 "q/r:h�ll_.\1F%[t\.-ll II�-/ /. .. JJ 11 '� 1 ° P 11� / 1 �11I�H\IF/`�. .ll_IJII\J� \�'11;�.11•�I d ll p \ . a ü \°- n ,II \q fl_
/p_\\.,/•11=, •q�a_� \N 7H•R ; >.�.ni,.-,�'�s Ji> r I 1 _t�. t
d , ,•-.,, , rl ., :I J( y.IVi ._II J/ /( • /
//
;II\\ (1/,\\_11 \\\Jl �'í JJ�\Ilp 11/�'�♦ ti`'\\1111 /{Ollp11/J\\ U -1Í li\ 51'1,. >. 111:. :. 1i. 11\`ll-./`II.//4i í�_\\11-� � / r ///�
11 /_Il7 1 /i. 11 ✓ilh/d /i 11=J II q J\\ / 1 1 1' 1 1 , d /i / Q/j` , /, /
\ �T Il��i/•%N II .� J\\ � \ Ill��i/ / 11 \ /, u 1 •I 1 11 JI ,, 1! I , / I Il' 11 II. /i1 i.11�11 �L%c/t.\ �I ,
07\,\\71 MI;i.
1\1 \!n\11.
�lil `� 11 \ 11 1 1' / 1•.,I� �1i ��n\ 1/ i/ � /�r/ UJ���=n, /�I.�Ñ \\ p {iY jul. / , t� � 1 �.:1 � ,. •, 1.1 ., r/r\I; f. / /
21
FIG. 2.5.7 ZONA A CIELO ABIERTO
CASO 0. 2
PROFUNDIDAD DE EXCAVACION 150 m .®
ZONA EXPLOTADA LA CAPA-B
;:JJ Irla: MINERIA SUBTERRÁNEA CON BUZAMIENTO < 10 oi. ou
L145.
1depósito en total. En este caso, al explotar el bloque IV a
cielo abierto, los bloques V, VI y VII tienen, en casi toda su
extensión , buzamiento menor de 10 °, se conseguiría un mayor
rendimiento. Sólo quedarían algunas zonas con buzamiento ma
yor de 10° (del orden de treinta millones de toneladas, algo
más del 10% de las reservas totales). La distribución por ho
rizontes y tipo de minería se ha visualizado en la Fig.2.5.7.b
Si la parte de los bloques V + VI + VII se refiere al -
total de lo explotable por minería subterránea en este caso o
al total del depósito, la distribución porcentual seria:
BLOQUES V + VI + VII
%. Respecto del % Respecto deltotal recupera total del depóble por m.subt sito
HORIZONTE A 13,3 6,1
HORIZONTE B 61,3 28,1
HORIZONTE C 25,4 11,7
TOTALll
100,0 45,9
1Es decir que en este caso B-2 (los cuatro primeros blo
ques a cielo abierto) se podría explotar del orden del 46% conminería subterránea y del orden del 54% a cielo abierto, conuna recuperación total que podría llegar a doscientos cincuen-ta y seis millones de toneladas de pizarra bituminosa y un rendimiento del 10,4%.
Análogos análisis se han hecho para el Caso B-3, en que
LL
L
„ r. PP,
vi)i
EXCV. CIELO ABIERTO ( BLOQUE IV) �� ��� v w MINERIA SUBTERRANEA(BLOQUES VtVI+VII)i
100 100
80 so
E Ef- H
Ó O60 60
z zw w
Q QJ J
w 40 W 40w
20 20
O
0
......................O
CAPA A CAPA B CAPA C CAPA A CAPA B CAPA C
FIG. 2.5.7. b.-ZONA ESTE. RESERVAS DE LA EXPLOTACION EN EL CASO 0-2
I
147.
I
se considera que se explotarían a cielo abierto los bloques IV
y V de la Zona Este. En el Cuadro 2.5.6 se pueden ver las re
servas de los distintos bloques, según el sistema de explota -
ción. Una visualización gráfica se ha incluido en la Fig.2.5.8.
En esta figura y en el cuadro mencionado se aprecia que en es-
ta zona Este y con la hipótesis del Caso B-3 las reservas de
cada horizonte se han hecho ya del mismo orden de magnitud, -
con un total de noventa y dos millones de toneladas a cielo
abierto y ochenta y cinco en subterránea. El rendimiento resu l
ta en ambos casos de 10,3%.
Si se relacionan las reservas en cada horizonte, corres
pondientes a minería subterránea, con el total del depósito re
sulta:
1BLOQUES VI + VII
% Respecto del % Respecto deletotal recupera total del de lble por m.subt� pósito
HORIZONTE A 13,8 4,5
HORIZONTE B 62,1 Í 20,3
HORIZONTE C 24,1 7,9
1 TOTAL 100,0 32,7
Es decir, en este Caso B-3, llegando a un máximo de pro-
fundidad de excavación a cielo abierto de 200 m, se podría recu
perar un 67,3% del depósito a cielo abierto, y un 32,7% por mi
nerla subterránea, que, en este caso, corresponderla enteramen-
11
CUADRO 2.5.6
CASO B-3 DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUES IV + V A CIELO ABIERTO)
Z 0 N A E S T E
BLOQUES IV + V BLOQUES VI+VII M.SUBT TOTAL ZONA ESTE TOTAL DEPOSITOm.c.a. RESERVAS "IN SITU"
Tm m3 Rend. Tm m3 Rend. Tm m3 Rend. Tm m3 Rend.x 103 x 103 % x 103 x 103 % x 103 x 103 % x 103 x 10 3 %
HORIZ.A 27.680 1.579 5,1 22.631 1.334 5,3 50.311 2.913 5,2 71.643 4.288 5,4
HORIZ.B 41.161 5.697 12,5 45.517 6.021 11,9 86.678 11.718 12,2 128.561 17.744 12,4
HORIZ.C 23.701 3.296 12,5 16.744 2.336 12,6 40.445 5.632 12,5 57.381 7.690 12,1
TOTAL 92.542 10.572 10,3 84.892 9.691 10,3 177.434 20.263 10,3 257.585 29.641 10,4
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
ra3
CASCO URBANO
í mrr II \1.4i\/(1, I \rrp
U üS\\II/.ii\t\':/\j✓1
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FALLA LIMITE /u\1
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1 N DUSTRIAL/ // \` /'M`uyla y`�t► -a\r r. ,/� �,R / ll ¡; .4 1 \ , \ II \\ 1 IMII \ II / , r/ i �/ / /111'11/,
ü U1.1� ` /t\i, pa II I \'t I'k, 1 / n//á t\ Qr/1/\\ J' 11\u`,1 /. i'
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/ / 11/¡`\ �L VII !\/ll l�`Ia/��/� 11 ( II, r �I / / 40 h \\/1111\llr ri� '�;! ' j/` \, 11 1 / II , I r 41 I r/ /
Hid/� // ^u Ilr/ P uY - I: 11\\ 11 . 7/ , 1 11. ` . �• /10/�i �/il�/' II /r / ��'/ /ii i"
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U.� q1 ;1 U N r , 1 \\ 1 yh,l _ , i /
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FIG. 2.5. B. ZONA A CIELO ABIERTO
CASO B•3
PROFUNDIDAD DE EXCAVACION 200 m .LL111111�
ZONA EXPLOTADA LA CAPA- B
MINERIA SUBTERRANEA CON BUZAMIENTO < 10°
Vi¡
EXCV. CIELO ABIERTO( BLOQUES IVtV)
Gi�imMINERIA SUBTERRANEA ( BLOQUES VIsVII)
100 100
80 80
É
E- ó0 60 60
zz wwN a
40 40
20 20
0 0
CAPA A CAPA B CAPA C CAPA A CAPA B CAPA C
FIG. 2.5.8.b.-ZONA ESTE. RESERVAS DE LA EXPLOTACION EN EL CASO B-3
LL
151.
L
te a zonas con buzamiento inferior a 10 0.
En el caso B-4 los bloques de la Zona Este 'a cielo abier
to serian IV + V + VI, con profundidad de hasta 250 m, y s61o
el VII se explotarla con minería subterránea. La distribución
de reservas correspondiente se ha incluido en el Cuadro 2.5.7.
En este caso quedarían para minería subterránea casi cuarenta y
cinco millones de toneladas, con unos cinco millones de m3 de
aceite, con todo ese área buzando menos de 100. En la Fig.2.5.9
se ha visualizado la distribución de reservas, mostrándose, por
ejemplo, que se extraerla a cielo abierto del orden de tres ve
ces más que en minería subterránea, manteniendo el rendimiento
medio prácticamente invariable con respecto a hipótesis anterio
res (10,4% frente a 10,3%).
Si se analizan las reservas en cada horizonte, correspon
dientes a minería subterránea, con el total del depósito resul-
ta:
BLOQUE VIII
% respecto del to % respecto del total recuperable tal del dep6sitopor m. subterránea
HORIZONTE A 17,7 I 3,0
HORIZONTE B 58,6 9,9
HORIZONTE C 23,7 4,0
TOTAL 100,0 16,9
Es decir, que en este Caso B-4, llegando a una profundi-dad máxima de excvaci6n a cielo abierto de 250 m, se podría re-cuperar el 83,1% de las reservas con este tipo de minería y sólo
11
! r r / f'- Pes,.` P,-- r- f"._ r"", r,
CUADRO 2.5.7
CASO B. 4 DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUES IV + V + VI A CIELO ABIERTO)
Z 0 N A E S T E TOTAL ZONA ESTE TOTAL DEPOSITO
BLOQUES IV+V+VIm.c.a. BLOQUES VII M.SUBT. a sRESERVAS "IN SITU" Tm m Rend. Tm m Rend.
x x % x x %Tmx103 m x10 Rend.% Tmx103 m x103 Rend.% 103 103 103 103
HORIZ. A 37.020 2.888 5,1 14.025 891 5,7 51.045 2.979 5,2 72.377 4.354 5,4
HORIZ. B 63.553 8.718 12,3 22.405 2.949 11,8 85.958 11.667 12,2 127.841 17.693 12,5
HORIZ. C 32.074 4.457 12,5 8.289 1.191 12,9 40.363 5.648 12,6 57.2997.706 12,1
TOTAL 132.647 15.263 10,4 44.719 5.031 10,1 77.366 20.294 10,3 257.517 29.753 10,4
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
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CASCO URBANO
1L
/ÍI 5., =c' IlI%// lgurll.. ' r�1= 0�1 '/ r r'.
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FALLA LIMITE u u_ u. 'ar
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ZONA1
INDUSTRIAL/ j =_..,/ 1 /llí 1111/\rll 111
tl`'11�/Il.<.ri
1. i 1' i l r /
-rr=V II I -, 11 I ) , 11 r I' �'
FIG. 2.5 .9. ZONA A CIELO ABIERTO
CASO 8.4PROFUNDIDAD DE EXCAVACION : 250m .
®ZONA EXPLOTADA LA CAPA-8
MINERIA SUBTERRANEA CON BUZAMIENTO < 10°
vil
EXCV. CIELO ABIERTO ( BLOQUES IVtV+VI) V 1 iv MINERIA SUBTERRANEA ( BLOQUE VII)
100 100
80 8o
60 ó 60
wN
40 w 40w
20 20
O 0
CAPA A CAPA 8 CAPA C CAPA A CAPA 8 CAPA C
FIG. 2.5.9.b.ZONA ESTE. RESERVAS DE LA EXPLOTACION EN EL CASO B-4
L155.
el 16,9% con subterránea, con rendimientos de aceite acepta
bles (10,4%).
LPor último cabe considerar un caso extremo, el B-5, que
corresponde a explotar toda la Zona Este a cielo abierto y que,
por ello, coincide con el A-2. La distribución de reservas,en
ese caso se muestra en la Fig. 2.5.10 y supone 86 millones de
Tm en el Horizonte B ( frente a 50 y 42 millones en el A y C,
respectivamente ). Como ya se indicó anteriormente, en estecaso la recuperación es total, llegándose a un total de
257.816.000 Tm, entre las Zonas Este y Oeste, con un rendimien
to del 10,5% (Ver Cuadro 2.5.3).
Puede verse,por lo tanto, que resulta interesante la con
sideraci6n de estos bloques, superando la idea de los informesanteriores de que toda la Zona Este se explote en minería de
interior. Si parte de esta Zona Este se explotara a cieloabierto la recuperación de las reservas "in-situ" aumentarían
apreciablemente.
Li5.4.3 Distribución de reservas "in-situ" por bloques
horizontes y tipo de minería:Alternativa potencialmente aplicable.
1
En la alternativa inicialmente considerada en el apar-tado anterior (Caso B), se suponía la expansión de la minería acielo abierto con fondos de corta definidos por el techo de laCapa C, lo que respondía a criterios de extracción de esa capaen toda la Zona comprendida por los contornos así definidos enla Fig. 2.5.6, incluso en aquellas zonas en las que la Capa B -ha sido ya explotada.
L
Li
1
�V
EXCV . CIELO ABIERTO (BLOQUES IV+ V+ VI + VII )
100
L eo
60
w 40
20
0CAPA A CAPA 8 CAPA C
L
Li FIG. 2.5.10.- ZONA ESTE RESERVAS DE LA EXPLOTACION CASO B-5
(TODO A CIELO ABIERTO)
L
L
L
L
L
157.
1
Ante la circunstancia real de existencia de zonas ex
plotadas de la Capa B la situación anterior debe considerarse
como teórica suponiendo una primera aproximación al problema.
Por ello se ha considerado conveniente evaluar la distribución
de reservas estimando que la minería a cielo abierto se expan
siona fznicamente para cada uno de los fondos de corta consi-
derados, hasta los límites impuestos por las zonas en las que
se ha explotado la Capa B. En la Fig. 2.5.11 se representan -
los bloques de expansión resultantes para este tipo de minería
en la zona Este (Caso C). Los bloques I', II' y III' son igua
les que el I, II y III del Caso B.De esta alternativa C se han
analizado los casos:
C1 = Fondo de corta a 150 m. (Incluye el Bloque IV' de laFig. 2.5.12.a)
C2 = Fondo de corta a 250 m. (Incluye los Bloques IV' y V'- (Fig. 2.5.12.b)
C3 Todo el depósito a cielo abierto, salvo áreas ya explotadas. (Incluye los Bloques IV' + V' + VI').
1En el primer caso C 1 las reservas calculadas se ven
en el Cuadro 2.5.8. En él se aprecia que la zona Oeste permane
ce igual que en los casos A y B y que la explotación a cielo -
abierto permitirla extraer algo más de 35 TM, con 4 Mm3 de ace i
te (rendimiento del 10, 5%). Este caso es similar -en cuanto a
profundidad de excavación- al Caso B-2, aunque con una recupe-
ración menor a cielo abierto (35 MT frente a los 57 MT del B-2),
por haberse eliminado un área apreciable ya explotada. Por mi
neria subterránea en este Caso C-1 podría recuperarse 130 MT
(rendimiento: 10,1%). 0 sea, la zona Este supone unas reservas
recuperables de 173 MT (prácticamente iguales a los 176 MT del
Caso B-2). En total, en la hipótesis C-1 se tendrían unas re
servas de 253,7 MT, con 29 Mm3 de aceite y un rendimiento
del 10,3%.
L1
1
CASCO URBANO
FALLA LIMITE
ZONAINDUSTRIAL
ZONA EXPLOTADA CAPA BFIG. 2.5.1 1
CASO C : DEFINICION DE BLOQUES 1 V I®
V 1
VI ® VIII
I
L►'~ rw" i- r r,,..• r"""' r,._ r._ r.,.... r� ". !^..,- r"_ ,.� r- f„""" ( /"�•°" u
CUADRO 2.5.8
CASO C1-1 DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUE IV' - ZONA ESTE- A CIELO ABIERTO)
ZONA OESTE Z 0 N A E S T ETOTAL DEPOSITO
BLOQUE IV' BLOQUES V'+VI'+VII'11 TOTALBLOQUES I1+III+IIII
A CIELO ABIERTO MINERIA SUBTERRANE ZONA ESTE
Tm x Acei- Rend. Tm x Acei Rend. Tm x Acei- Rend. Tm x Acei- Rend. Tm x Acei- Rend.103 x e10M'
13 % 103 xe10ff33 % 103 xelo3 % 103
xe103% 103 x e103 %
HORIZ. A 21.311 1.373 5,8 8.035 351 4 40.398 2.424 5,4 48.433 2.275 5,2 69.744 4.148 6,2
HORIZ. B 41.883 6.026 12,9 20.471 2.850 12,5 61.933 8.326 12,1 82.404 11.176 12,2 124.287 17.202 12,5
HORIZ. C 16.936 2.058 10,9 6.943 947 12,3 35.767 4.769 12 42.710 5.716 12 59.646 7.774 11,7
TOTAL 80.151 9.459 10,6 35.449 4.148 10,5 130.098 15.519 10,1 173.547 19.667 10,2 253.698 29.126 10,3
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
L
160.
Si la parte explotada con minería subterránea (Blo -
ques V + VI + VII ) se refiere al total de lo explotable por mi
nería subterránea o al total del depósito , la distribución por
centual resulta (% en función de reservas del aceite).
BLOQUES V1+VI'+VII1
Respecto % Respectodel total del total
por delmin. subt. depósito
HORIZ . A 15,62 8,3
HORIZ. B 53,6 28,6
HORIZ. C 30,7 16,4
TOTAL 100,0 53,3
1Es decir, que en este caso C- 1 (cuatro primeros blo -
ques a cielo abierto) se podrían explotar del orden del 53,3% delas reservas recuperables con minería subterránea y del orden del46,7% a cielo abierto, con recuperación total de 253 MT. Dela parte de reservas destinadas a minería , la zona correspon -diente a buzamiento menor de 100 es del orden del 74%.
En el caso C-2, en que se alcanzaría una profundidadde excavación de 250 m, la distribución de reservas se incluyeen el Cuadro 2 . 5.9 adjunto . Con esta hipótesis se explotaríana cielo abierto desde el Bloque I1 al V1. El IV' y el V1 se l i
L
4~ r-- ! "" r - r"'* r" r_, r
CUADRO 2.5.9
CASO C-2 DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUES IV'y V' - ZONA ESTE-
A CIELO ABIERTO
ZO N A OESTE Z 0 N A E S T E
BLOQUES IV' + V' BLOQUES VI'+VII' TOTAL TOTAL DEPOSITOBLOQUES I'+II'+III' A CIELO ABIERTO MINERIA SUBTERRAN. ZONA ESTE
Tm Aceite Rend Tm Aceite Rend. Tm M3 Rend. Tm M3 Rend. Tm M3 Rend.X 103 M3X103 % X103 M3X10 % X 103 X 103 % X103 x 10 3 3 3 %
HORIZ.A 21.311 1.373 5,8 17.502 780 4 31.69 2.113 6 49.194 2.893 5,3 70.505 4.266 5,4
HORI.Z.B 41.88 6.026 12,9 44.804 6.152 12,3 39.42 5.264 12,0 84.233 11.416 12,2 126.116 17.442 12,4
HORIZ.C 16.93 2.058 10,9 15.353 2.076 12,2 27.50 4.005 13,1 42.868 6.081 12,8 59.804 8.139 12,2
TOTAL 80.151 9.459 10,6 77.659 9.008 10,4 98.63 11.382 10,4 176.295 20.390 11,5 256.425 29.847 10,5
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
1rn
L
162.
mitan a alcanzar zonas no explotadas ( ver Fig. 2.5 . 12). La recuperación a cielo abierto seria ahora de casi 78 MT en la z ona Este, con 9 Mm3 de aceite y rendimiento de 10,4% , mientrasque con minería subterránea se podrían extraer casi 99 MT, conanálogo rendimiento. Se consigue, asl, recuperar unos 176 MTen la zona Este frente a los 80 MT de la Oeste.
La minería subterránea , en este caso C-2, supone lossiguientes porcentajes frente al total del depósito:
L
BLOQUES VI ' + VII'
% Respecto % Respectodel total del totalpor min . sub. del depósito
HORIZ . A 18,5 7,1
HORIZ . 8 46,2 17,6
HORIZ . C 35,2 13,411
TOTAL 100, 0 38,1
1Se aprecia ahora que el Horizonte B va perdiendo impor
tancia en la zona de minería subterránea , puesto que está par-cialmente explotado . En el caso B-4, (análogo por la profund idad de excavación al C-2) , se preverla que las reservas del Ho-rizonte B suponían un 58,6% de todo lo explotable por mineríasubterránea , mientras que ahora es solo un 46,2% . Sin embargo,
11
CASCO URBANO
áal =. ..� x`%1.0\\�'\�'. 11\311_�l'i_It=�kv\t\�:\\:...)I��:Il�lli tt =`U.�
\\ll `\ h II � ri N II \\I/ \ 11 11 II " G h II \\j, \\ 1I� Il/� n r,p, u \ / , r v Ir
FALLA LIMITEp\\ , .o, , p_L nd ,r,N>• a
IL /i\\-// 111111't t\� � II, � \ 1111 P \\ %-11 1� � \\�.
.II O b 1U1` -r�\ n\t I(> \ q, UU /1� aN /)l"II 711 -\\11// 11 )11 \\11� N •1 ?/<_qll.\/l\`x\�/\\il��sr�ll\/L�\\.��\��\vr /rrylrs`\.1\
U�\\\ \\ \lIp/1\\k ttij1111 \\l' \\. ll\tll\Il �A1 II \\\V Il\ll \Il n\/ u \\ \\ t
111U�r 4 ür \\ll !0 1/ 111111 11 \.Ilo\\.. u u_°' < h u� \\ll. U` y`¡I'.I
• N_ u .a `'•Ñ'L�lü!"IY, u.' ;\ r ,n ,,'y r 11
rx \t /II- uY r 11Ir
rx \\ rill P I/ �YI 1\: UII �/ 11= 11/r\ /f N \ N' 1` b /( ✓ UY 11 L , Noll\\ O ; . 1 \\/Jf .// Ilp 11/\\ t`\ 1fl
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-- //ll, Il `\\q!���111�411„�I'/r11,//'�i\\ II�1�IP�`f!\II 11'r�l 11 \/�\\IÍ'1111`I�t
t1 .r ��,!,1 I t\ 1 'II! \\/`��_Ud\\,4•A1�IL 14 i, U _`'?1 1''.
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L.r\\ u•`\�UU1 /r ri`11 \.'�%\:_x•Q%\\•q,`/f li i1\?LG\\� p\7\<Yi s- �j1 ` _ 1 I 1 \ -H'•� i. •l11 Ilr �N s. tF� I •\;•
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FIG. 2.5.12.a. ZONA A CIELO ABIERTO
CASO C•1PROFUNDIDAD DE EXCAVACION : 150m. ZONA EXPLOTADA LA CAPA-B
ti=jC'Í- :W"MINERIA SUBTERRANEA CON BUZAMIENTO < 10°
CASCO URBANO
- /'/ .. ,1\i= aa�/<I1�.\�c í�e�\`Ílrlsll�a_II ���tif �"lr�liulr¡\flr/\7.\� II �����
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FALLA LIMITE
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II J11 IIj/\ /pl/ / /' /�'� ud !/__ql!\ d<II\°//> - q II 1111 /! / ZONA� \ � tl I IF; 17 71L1 11/I 'Ic N -
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ZONA A CIELO ABIERTOFIG. 2.5. 12 . b.
CASO C-2PROFUNDIDAD DE EXCAVACION 250 m . ZONA EXPLOTADA LA CAPA- 8
MINERIA SUBTERRANEA CON BUZAMIENTO < l0°
1
165.
ahora la recuperación por este tipo de minería sería del orden
del 38% de todo el depósito frente a 17% del caso B-4. La parte de minería subterránea con buzamiento menor de 100 sería -
del 53%.
En definitiva, en este caso C-2 podría recuperarse -
del orden de unos 256 MT en total (solo 1MT menos que en el c a
so B-4 ), con una recuperación de casi 30 Mm3 de aceite y un
rendimiento medio del 10,5%.
LPor último cabe considerar el caso C-3, en el que los
bloques I1 a VI1 (Fig. 2.5.11) se explotarían a cielo abierto
y solo se dejaría, en última instancia para minería subterránea,
el Bloque VII' en cuya mayor parte ya se ha explotado el Hori-
zonte B. La distribución de reservas puede verse, en este ca-
so, en el Cuadro 2.5.10. Como se aprecia en él, no se ha con-
siderado aprovechamiento de la capa B en la parte de la mineríasubterránea, puesto que lo que queda sin explotar es una super
ficie muy pequeña. Las capas A y C darían, en esa zona, unos
29 MT, con un rendimiento bajo (9,7%). La distribución porcen
tual de la minería subterránea sería en este caso
BLOQUE VII'
% Respecto delj % Respecto deltotal por_min.�total del depó
subterranea ; sitoHORIZONTE A 26,6 2,7 ÍHORIZONTE 8 1 - -HORIZONTE Cl 73,4 7,6
TOTAL 100,0 10,3
1Es decir, solo un 10% del depósito. Ello implica que
L
r r-° r~ r r�. r- r- r*-- r'- r r r r^ r°. r r°° r- r r. rte..,
CUADRO 2.5.10
CASO C-3. DISTRIBUCION DE RESERVAS (BLOQUES IV', V' y VI'
ZONA ESTE A CIELO ABIERTO
ZONA OESTE Z 0 N A E S T E
BLOQUES BLOQUES BLOQUE VII' TOTALTOTAL DEPOSITO
I' + II' +III' IV1 +VI a+ vi,bierto MINERIA SUBTERRAN. ZONA OESTE
a cielo
Tm Aceite Rend Tm Aceite Rend. Tm M3 Rend. Tm M3 Rend Tm m3 end.
x 103 % X 103 X 103 % X 103 X 103 % X 103 X 103 %X 103 M x103 % X1033
HORIZ. A 21.311 1.373 5,8 36.924 2.121 5,2 12.644 825 5,9 49.568 2.946 5,3 70.879 4.319 5,5
HORIZ. B 41.883 6.026 12,9 84.886 11.601 12,3 - - - 84.886 11.601 12,5 126.769 17.627 12,5
HORIZ. C 16.936 2.058 10,9 26.036 3.612 12,5 16.026 2.271 12,7 42.062 5.883 12,5 58.998 7.941 12,1
TOTAL 80.151 9.459 10,6 147.846 17.334 10,6 28.670 3.096 9,7 176.516 20.430 10,4 256.677 29.887 10,5
NOTA.- Las pequeñas diferencias entre los resultados parciales y totalesson consecuencia de los reajustes del ordenador.
rnrn
L
167.
L
serían necesarias, en este caso , inversiones muy importantes -para extraer solo una fracción pequeña del depósito. Por lo -que pudiera pensarse en un caso C-3 bis en que solo se aprove-chan a cielo abierto lo del caso C-3 y no se utilizaría mineríasubterránea.
En el caso C-3 la zona a cielo abierto de la parte Este tiene como reservas del orden de 148 MT, con un rendimientoen aceite del orden del 10,4%. Ello supondría unas reservas entotal ( zonas Oeste y Este) de casi 257 MT con un rendimiento -elevado en aceite: 10,5%.
LEn el caso C-3 bis las reservas solo serían de 227 MT,
con un rendimiento del 10,6%, al suprimir la explotación subterránea del Bloque VII..
15.4.4 Resumen de distribuciones
A manera de resumen de todo lo anteriormente expuestosobre reservas, cabe indicar que se han analizado tres hipóte-sis básicas:
a) Caso A : Explotación a cielo abierto de la zona Oeste hasta la falla límite y el resto (zona Este) con minería sub-terránea. Este caso corresponde a las hipótesis previas.La distribución de reservas expresadas en T. de aceite recuperables aparece en la Fig. 2.5.13.
b) Caso B : Explotación a cielo abierto de la zona Oeste yparte de la Este. El resto con minería subterránea. Ambaszonas se han dividido en bloques (Fig. 2.5.6), según la -profundidad de la excavación necesaria. Se han analizado
1
L
1
BUZAMIENTO < 10°.............MINERIA SUBTERRÁNEA
v v v v BUZAMIENTO > 10°
MINERIA A CIELO ABIERTO
L 9444.•••••••.•.•••••.
•...........•........•.......•.•••••••••••.•••.•••••..•••••.•.•.....•..••..•..•••••••...•••.•..••.••••
. .........•..••••••••••.••••...••.•..••••• SS •••
................•..........................................••..•......••......•....•.......•.•.... •.•••••••••
...•........•..•...•......•.••.......•..•...•. ••..••••.•••.••
•.•••..�.•••...••.•..•.• ///i/'mol¡-ice. s••. •• • • •.••
•••.••...•..••••• . �� /�\�� 11� -. `��_ • ..<•?i}?i:.....
•••••••.••••••.••.VVVV ��i\\\� •::,ti• T• ......S::-:{:};>:..••••••••••••s••• V VVV V
•.•.••.••••••••• `✓ V V V V••••••..•.••.•..• v V v V V\•..•.••••••••..•..
Ci�v v v PIZ=171 MT...........•.....3
V..•.•............ V ✓oV v PIZ=80.1 MT••••..•..........•••••••.••••••.• V V V V................ AC=9.4 Mm3
.•.••...••••... V VV v••••••.•••• •. V VVV V
.................................}:';•••.••• •••••• O••• ••..•.•••• V V v ,4Y V >♦?.•••••••••••••••••• V V V Ni V V V••••••.••••...•••• V v` VVV V••..••...•••• • V V V V V V V•.•••••..•••• •.•• VV 9� V V ✓ V v
•••.••,•••..•••.•••••• \/ VVV V
••.•••••.•••••.••.••••.•••••.•••••••••••••.••.••.••.•••••.•••:
................ .....................
....••.....••..•.••.......••...•........••.• :
............
PIZ= RESERVAS DE PIZARRAS BITUMINOSAS
AC = RESERVAS EN ACEITE
FIG. 2.5 . 13.- CASO A. DISTRIBUCION DE RESERVAS DE ACEITE
L
L
L
169.
L
varios subcasos. Los más destacados pueden considerarse
los B-2 (profundidad de las excavaciones a cielo abierto
hasta 150 m) y el B-4 (Profundidad 250 m), puesto que elB-5 (todo a cielo abierto) supondría alcanzar profundidades de más de 350 m. En la Fig. 2.5.14 se han resumidográficamente las distribuciones de reservas en estos doscasos, expresadas en T. de aceite recuperables.
c) Caso C : Explotación a cielo abierto de la Oeste y partede la Este, pero teniendo en cuenta en la configuracióngeométrica las zonas ya explotadas de la Capa B. El re sto con minería subterránea. Ambas zonas se han divididotambién en bloques que se definen en la Fig. 2.5.11. Enla Fig. 2.5.14 se ha resumido la distribución de reservascorrespondientes a los casos C-1 (profundidad de excava-ción a cielo abierto hasta 150 m) y C-2 (profundidad --250 m ). Ambos casos son comparables , en profundidad máxima excavada, con los B-2 y B-4 (Fig. 2.5.15).
Estas Figuras (2.5.13 a 2.5.15) se han expresado en -porcentajes referidos al total de contenido en aceite recupe-rable en cada caso, puesto que este parámetro es, en definit iva, el que más interesa, incluso más que el de Toneladas de -pizarra recuperables, puesto que la calidad de los horizontesno es similar.
11
1
L
LL
r f r.1,• r~ r~ ! ""-- y"`"" 1"""" r'"w r.•., r .., r'- ro -. l"- l ,.,.,-. /'.�,..
CASO 8-2: EXCAVACION A 150m. CASO B• 4 : EXCAVACION A 250 m.(BLOQUES I'A IV' A CIELO ABIERTO ) ( BLOQUES V A VI' A CIELO ABIERTO)
.•••••••.. _I'•i ' 1./
_�tt.. ... ., '- ' PIZ 212.7 T
2 //•- ira AC - 24.6 Mn3...........a PIZ: U8-5M ;.:.:;:; :•.:: `?::' • ': ' '
II. • U �- PIZ-137 T1 3.5Mm3 er.. II 6r- �Ir GIV I'
V V V.• • VV
_l.it ...•v;� �� x°1"0';:;::' ;:•
.
14
....•...... PIZ-' ...... •. .•.... .. �.•• ~'•'.' ' - • •........ :::. � .:::: •::: RESERVAS DE PIZARRAS
BITUMINOSASAC e RESERVAS EN ACEITE
BUZAMIENTO < 10°............. MINERIA SUBTERRÁNEA..............
n A n A BUZAMIENTO > 10°
MINERIA A CIELO ABIERTO
FIG. 2.5.14.- CASO B. DISTRIBUCION DE RESERVAS DE ACEITE
1 °"' /""�.. .- ! f""� ! ! ! r r'"°' r '' f /i" ice` / r-^-- ['�'` t•..-- r.._ �..r,. r^'.
CASO C-1 : EXCAVACION A 150m. CASO C-2 : EXCAVACION A 250m.
( BLOQUES 1' A I V' A CIELO ABIERTO) ( BLOQUES VA VI' A CIELO ABIERTO)
......... . .. ::.......... .......... .
............. ..•••••• ••• •••
0. bsx..••u•••. ••• ,VII •, - ,//-I //�;. ::';lc.: •.. •• •Ll •!f�•!r• ...-!r. -::.; ..a \r
a \�í !.I
PIZ 578PIZ-138MT :':''".:-:.:.:•;..,•.'•. ••-•'.-.
( �:: :::.;h!►.Y•':c: i':':;YO::;::::: .........• . PIZ-98.6M AC-18.5Mrt.......... .. �. Ir cl PIZ-115 MT ki,
•••••••••• J \ \• _ 3 h 14 y 11 AC-11.4Mrt1
I •...•• • V V VVV*VVV...••vV V••••• •.•••/VV♦ VVV •••:::::::'
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•••••••••••••• PIZ= RESERVAS DE PIZARRAS • " " "'•............: .......... :.•..•..... :::::.:::.......,.. BITUMINOSAS.•••..•
AC = RESERVAS EN ACEITE
BUZAMIENTO < 10°.......................... MINERIA SUBTERRANEA
vvv BUZAMIENTO >10°
1 1 MINERIA A CIELO ABIERTO
FIG. 2.5.15.- CASO C . DISTRIBUCION DE RESERVAS DE ACEITE