La Importancia de la Playa de Relaves - Antamina

David Gilbert, MSc , PE Superintendente, Aguas y Relaves

Ing. Arturo Caro-Sánchez Gerente de Concentradora

Antamina – Altitud 4300 msnm

Ancash

Tajo

Presa

Características Principales • Presa-Altura actual 220 m

• Rio Ayash-pie del cauce

• 8 fases consideradas

• 1575 mm precipitación

• Tipo CFRD

• MCE 0.4 g/8-E.Richter

• Decantación por túnel

• 25 Mm3 relleno roca

• 350 Mm3 relaves

• 42% solidos promedio

Características Principales • 2 zonas de filtros (2B,3A)

prevenir migración de relaves al rockfill

• Concrete curb protección de los filtros

• Geotextil y geomembrana para control de filtraciones aguas arriba

• Playa de Relaves para “taponear” cualquier grieta que ocurra en Curb de Concreto (4Mpa)

Esquema de Recrecimiento - Fases

Dique de

Arranque

Topografia Original

• Valle Profundo

Tailings

Downstream

Filter & Transition Zones

Stage 4 Stage 3

Starter Dam Stage 1

Stage 2

Modelo Númerico - Etapas

Tailings

Downstream

Filter & Transition Zones

Stage 4

Stage 3

Starter Dam

Stage 1

Stage 2

Porque la importancia de la playa?

• Normas no exigen formalmente la existencia

de playas para este tipo de presas de CFRD a

diferencia de playas de relaves cicloneados.

• Diseño original lo menciona, pero no lo exige explícitamente.

• Presas de CFRD en el mundo para almacenaje de agua-Centrales Hidroeléctricas/No relaves Ej: China, Brasil, Colombia, Perú.

Presas de CFRD en el mundo

Sección Transversal Típica (CFRD)

Batimetria

• La formación de la playa se mide usando batimetría, 2 veces al año (GPS-Ecosonda)

Inicio de descarga (Playa )

• Primera descarga de relaves a la presa en Julio 2002 (FASE I)

Playa de Relaves A.- Aplicaciones de

uso y control :

1.-Como Barrera hidráulica

(Hydraulic Barrier).

2.-Control por Tubificación

(Piping).

3.-Control por Desbordamiento

(Overtopping).

B.-Otras aplicaciones operativas

A1. Uso como Barrera Hidráulica

• Se estima la disminución del 30 % de las infiltraciones (Golder,1999),considerando una playa de 200 m de longitud estimada.

• Si se coloca una geomembrana

de HDPE (2.00mm) (2005) se cortan las infiltracion hasta en 3 veces* (Modelo SeepW-Conceptual)

*LINER DE HDPE: geosintético

uniformemente instalado en cara aguas arriba y en playa.

Modelo SeepW-Conceptual

Lecturas de piezómetros eléctricos

• Lecturas de piezómetros en la playa muestra que con el desarrollo de la playa, se disminuyen las presiones.

Registro de Infiltraciones

• Las infiltraciones disminuyeron, una vez que la playa fue desarrollada, y el “liner” fue instalado

Desarrollo de Playa

A2.-Control por Tubificación

• Tubificación (Piping) – Al alejar el espejo de agua de la cara de la presa, existe menos probabilidad de que los filtros se “tubifiquen” al agrietarse el “concrete face” ó cara de concreto (4Mpa) ante un evento de riesgo importante.

A3.-Control por Desbordamiento • Desbordamiento

(Over-topping) – Ante un sismo los relaves gruesos y finos podrían “licuar”. Sin playa y borde libre insuficiente la licuación podría originar un deslizamiento por flujo al interior del embalse. Efecto de onda y desbordamiento.

B. Otras aplicaciones

1.-Facilita la Instalación de la Instrumentación Geotécnica requerida.

2.-Facilita la ejecución de Ensayos CPT (Cone Penetration Test)

3.-Control de barcazas vs. espejo de agua durante depositación.

B.1 y B2 Instalación de Instrumentación Geotécnica

• Playa sirvió para ingresar con equipos de perforación y CPT previo tratamiento superficial.

Instrumentación Geotécnica en Playa y en Dique Principal

B.3 Uso como Control de Barcazas

• Ubicación de barcazas según plan de depositación, mantener una poza central siempre.

Otras razones técnicas asociadas

• Manejo de la evaporación : en Antamina 1 Mm3 por año.

• Protección de la Geomemembrana de HDPE por debajo del nivel de agua en trabajos de voladura.

• Continua depositación (Humectación de la playa), para evitar la generación de ARD (Acid Rock Drainage)

Lecciones Aprendidas

• Considerar la playa como un componente propio y no aislado durante la construcción del depósito de relaves.

• Manejar de manera adecuada la operación de la depositación considerando alejar el espejo de agua de la cara de la presa en todo momento.

• Considerar la permanencia de playa norte (200 m mínimo) ,365 dias del año.

Proyecciones Futuras

• Antamina está estudiando futuros escenarios de depositación de relaves, incluyendo bombeo.

Maximizar

para bajar

costos

Conclusiones

• La disminución de las infiltraciones, hasta en 30%, es debido a la playa de relaves existente.

• La presencia de la playa minimiza el riesgo de fenómenos de rebose y tubificación.

• Hay ventajas secundarias asociadas si mantenemos la existencia de la misma.

• Una playa de 200 m, deberá ser mantenida en forma permanente en condiciones operativas, todo el año

•

Agradecimientos

Equipo Concentradora y su Gerencia General y a todas las

personas que colaboraron en la producción final de esta

presentación.