INGENIERÍA DE DETALLE DEL DEPÓSITO DE RELAVES Nº4
MEMORIA DESCRIPTIVA INFORME FINAL
Preparado para:
Cía. Minera Shuntur S.A.C. Av. Argentina 1479, Lima 13 - Perú
Preparado por:
Jirón Batallón Callao 334 Las Gardenias Surco – Lima 33 Tele / Fax: 511 279-1134 Email:
[email protected] www.JMF.com.pe
PROYECTO
REV.
P300-006-12-02
A
POR JMF
EMITIDO PARA
FECHA
FORMATO
Revisión y comentarios
26/03/12
F02
INGENIERÍA DE DETALLE DE DEPÓSITO DE RELAVES Nº4 MEMORIA DESCRIPTIVA INFORME FINAL
TABLA DE CONTENIDO 8.
INFORMACIÓN OBLIGATORIA – F02 ............................................................................. 8 8.1. INGENIERÍA DETALLADA DE OBRAS CIVILES .................................................... 8 8.1.1. RESUMEN EJECUTIVO .............................................................................. 8 8.1.1.1. Antecedentes .................................................................................. 8 8.1.1.2. Objetivos y Alcances ...................................................................... 9 8.1.1.3. Ubicación y Acceso ........................................................................ 9 8.1.1.4. Resumen ...................................................................................... 10 8.1.1.5. Conclusiones y Recomendaciones .............................................. 14 8.1.2. CRITERIOS DE DISEÑO ........................................................................... 16 8.1.3. ESTUDIOS BÁSICOS ................................................................................ 16 8.1.3.1. Topografía .................................................................................... 16 8.1.3.2. Geología ....................................................................................... 16 8.1.3.3. Peligro Sísmico ............................................................................. 17 8.1.3.4. Hidrología ..................................................................................... 19 8.1.3.5. Investigación Geotécnica ............................................................. 22 8.1.3.6. Evaluación de Drenaje de Ácido (DAR) ....................................... 23 8.1.4. DISEÑO CIVIL ............................................................................................ 24 8.1.4.1. Generalidades .............................................................................. 24 8.1.4.2. Reforzamiento del Dique Existente del Depósito de Relaves Nº 3 24 8.1.4.3. Dique de Arranque Proyectado .................................................... 25 8.1.4.4. Dique de Contención Proyectado ................................................. 26 8.1.4.5. Dique de Relaves Gruesos Proyectado ....................................... 26 8.1.4.6. Sistema de Revestimiento ............................................................ 27 8.1.4.7. Recuperación de agua sobrenadante .......................................... 28 8.1.4.8. Canal de Coronación .................................................................... 29 8.1.4.9. Análisis Volumétrico ..................................................................... 30 8.1.4.10.Balance de Agua .......................................................................... 30
Ingeniería de Detalle del Depósito de Relaves No 4 - Minera SHUNTUR S.A.C.
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8.1.4.11.Sistema de sub drenaje ................................................................ 31 8.1.5. DISEÑO GEOTÉCNICO............................................................................. 32 8.1.5.1. Generalidades .............................................................................. 32 8.1.5.2. Metodología de los Análisis de Estabilidad .................................. 32 8.1.5.3. Secciones de Análisis ................................................................... 32 8.1.5.4. Propiedades de los Materiales ..................................................... 33 8.1.5.5. Análisis de Estabilidad .................................................................. 36 8.1.5.6. Resultados y Conclusiones .......................................................... 37 8.1.6. IMPLEMENTACIÓN DE RECOMENDACIONES AL EIA .......................... 39 8.1.6.1. Mitigación de la Alteración Topográfica ........................................ 40 8.1.6.2. Control de la Calidad de Aire ........................................................ 40 8.1.6.3. Prevención de Efectos Ocupacionales ......................................... 40 8.1.6.4. Control de Calidad de Agua Superficial ........................................ 41 8.1.6.5. Mitigación de Ruidos .................................................................... 41 8.1.6.6. Disposición de Desechos Orgánicos ............................................ 42 8.1.6.7. Manejo de Grasas y Aceites ......................................................... 42 8.1.6.8. Mitigación de la Alteración de la Flora y Fauna ............................ 43 8.1.6.9. Etapa de Operación del Depósito de Relaves .............................. 43 8.1.7. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ............................................................. 45 8.1.8. MANUAL DE OPERACIONES Y MANEJO DE CONTINGENCIAS ........... 45 8.2. ESTACIONES DE CONTROL ............................................................................... 46 8.2.1. PUNTOS DE MONITOREO GEOTÉCNICO .............................................. 46 8.2.1.1. Piezómetros .................................................................................. 46 8.2.1.2. Hitos Topográficos ........................................................................ 46 8.2.2. CONTROL DE INSTRUMENTACIÓN ........................................................ 47 8.3. PRESUPUESTO Y CRONOGRAMA DETALLADO DE OBRA ............................. 48
Ingeniería de Detalle del Depósito de Relaves No 4 - Minera SHUNTUR S.A.C.
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LISTA DE CUADROS CUADRO 8.1
Aceleraciones Máximas Esperadas
CUADRO 8.2
Estaciones Meteorológicas Cercanas a la Minera SHUNTUR
CUADRO 8.3
Precipitación Máxima en 24 Horas (mm) – Estación Pira y Cajamarquilla
CUADRO 8.4
Precipitaciones Máximas en 24 horas para Diferentes Períodos de Retorno
CUADRO 8.5
Pp. Máximas en 24 Horas Para Diferentes Períodos de Retorno - Estación Cajamarquilla
CUADRO 8.6
Precipitaciones (mm) para Diferentes Periodos de Retorno
CUADRO 8.7
Pp. Máximas en 24 horas (mm) para Diferentes
CUADRO 8.8
Datos Básicos del Balance de Agua
CUADRO 8.9
Parámetros de Resistencia de los Materiales
Periodos de Retorno
CUADRO 8.10 Resultados de los Análisis de Estabilidad CUADRO 8.11 Impactos Ambientales Negativos CUADRO 8.12 Impactos Ambientales Positivos CUADRO 8.13 Resumen de Piezómetros CUADRO 8.14 Resumen de los Hitos Topográficos Propuestos CUADRO 8.15 Resumen de Costos de Construcción
LISTA DE TABLAS TABLA 8.1
Criterio de Diseño
TABLA 8.2
Balance de Aguas del Depósito de Relaves N o 4 SHUNTUR
TABLA 8.3
Estimado de Cantidades y Costos
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LISTA DE FIGURAS FIGURA 8.1
Análisis de Estabilidad Estático – Falla Global – Sección A Proyectada
FIGURA 8.2
Análisis de Estabilidad Pseudoestático – Falla Global – Sección A Proyectada
FIGURA 8.3
Análisis de Estabilidad Estático – Falla Global – Sección B Proyectada
FIGURA 8.4
Análisis de Estabilidad Pseudoestático – Falla Global – Sección B Proyectada
FIGURA 8.5
Análisis de Estabilidad Estático – Falla Global – Sección C
FIGURA 8.6
Análisis de Estabilidad Pseudoestático – Falla Global – Sección C
FIGURA 8.7
Análisis de Estabilidad Estático – Falla Global – Sección C Proyectada
FIGURA 8.8
Análisis de Estabilidad Pseudoestático – Falla Global – Sección C Proyectada
FIGURA 8.9
Cronograma de Ejecución
.
Ingeniería de Detalle del Depósito de Relaves No 4 – Minera SHUNTUR S.A.C
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ÍNDICE DE PLANOS PLANO
DESCRIPCIÓN
300-006-12-02-050
Ubicación del proyecto e índice de planos
300-006-12-02-100
Arreglo general
300-006-12-02-110
Plano Geológico-Geotécnico
300-006-12-02-120
Plano de Secciones Geotécnicas 1 de 2
300-006-12-02-130
Plano de Secciones Geotécnicas 2 de 2
300-006-12-02-140
Instrumentación Geotécnica
300-006-12-02-150
Sistema de Sub drenaje Planta
300-006-12-02-160
Sistema de Drenaje Secciones y Detalle
300-006-12-02-180
Canal de Coronación Planta, Secciones y Detalles
300-006-12-02-200
Configuración Inicial Deposito Relaves y Curva de Llenado
300-006-12-02-210
Configuración Final Deposito Relaves y Curva de Llenado
300-006-12-02-220
Disposición de Relaves y Sistema de Recuperación de Agua Sobrenadante Planta
300-006-12-02-230
Secciones y Detalles - Plano 1 de 4
300-006-12-02-240
Secciones y Detalles - Plano 2 de 4
300-006-12-02-250
Secciones y Detalles - Plano 3 de 4
300-006-12-02-260
Secciones y Detalles - Plano 4 de 4
Ingeniería de Detalle del Depósito de Relaves No 4 – Minera SHUNTUR S.A.C
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LISTA DE ANEXOS ANEXO 1:
ESTUDIO GEOLÓGICO
ANEXO 2:
INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA
ANEXO 3:
ANALISIS DE ESTABILIDAD GEOQUÍMICA
ANEXO 4:
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
ANEXO 5:
MANUAL DE OPERACIÓN Y PLAN DE CONTINGENCIAS
ANEXO 6:
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Ingeniería de Detalle Ampliación del Depósito de Relaves No 3 – Minera SHUNTUR S.A.C
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INGENIERÍA DE DETALLE DE DEPOSITO DE RELAVES Nº4 MEMORIA DESCRIPTIVA INFORME FINAL 8. INFORMACIÓN OBLIGATORIA – F02 8.1. INGENIERÍA DETALLADA DE OBRAS CIVILES 8.1.1. RESUMEN EJECUTIVO 8.1.1.1. Antecedentes La empresa minera Shuntur S.A.C., es una empresa dedicada a la actividad minera, que cuenta con la Concesión de Beneficio denominada “ADRIANA” de 05 Has de extensión, otorgada por la Resolución Directoral Nº 337-96-EM/DGM del 09 de Octubre de 1996 y autoriza su funcionamiento a la capacidad de 300 TM/día (Toneladas métricas diarias) para tratar minerales polimetálicos por el sistema de flotación.
Minera Shuntur S.A.C. ha solicitado a JMF Ingeniería & Construcción (JMF) el diseño a nivel de Ingeniería de Detalle del Depósito de Relave No 4, maximizando en lo posible su capacidad, utilizando como base la topografía existente del proyecto y tomando de referencia el informe del diseño a nivel conceptual realizado por JMF Ingeniería & Construcción (JMF, 2011).
El presente Informe documenta los resultados de los trabajos de investigación geotécnica de campo, resultados de ensayos de laboratorio y diseño de obras civiles a nivel de ingeniería de detalle del futuro depósito de relaves No 4.
Cabe señalar que luego de la evaluación geotécnica realizada y revisión de las condiciones actuales depósito de relaves No 3, el presente diseño plantea un nuevo depósito de relaves, adyacente al ya existente, el cual podrá contar con posibles recrecimientos los cuales deberán ser evaluados bajo las condiciones futuras en las que se encuentre.
La topografía utilizada en los trabajos de diseño a nivel de ingeniería de detalle, es la proporcionada por la minera Shuntur en Febrero del 2011. Esta topografía es la actualizada consiste en curvas de nivel cada metro.
En febrero del (2010) ACOMISA efectuó el estudio de “Ingeniería de Detalle para la
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Ampliación del área de la Concesión de Beneficio Adriana de una superficie de 5 Has a 62.5 Has”. En el estudio ejecutaron investigaciones geológicas geotécnicas, sondajes eléctricos verticales, calicatas, ensayos DPL, y ensayos de laboratorio. Esta información ha sido revisada y sirve de base para el desarrollo del proyecto.
8.1.1.2. Objetivos y Alcances El objetivo del presente estudio es realizar el diseño a nivel de ingeniería de detalle para el Diseño del Depósito de Relaves No 4 y reforzamiento del depósito de relaves Nº3. Para lograr los objetivos mencionados, el trabajo consideró el desarrollo de las siguientes actividades: Criterios de Diseño; Investigación geotécnica de campo y ensayos de laboratorio de mecánica de suelos; Análisis Volumétrico; Sistema de drenaje; Actualización del Balance de aguas; Análisis de estabilidad física y química; Diseño de obras civiles; Elaboración de Planos y Especificaciones Técnicas; Estimado de cantidades y costos; Cronograma de construcción; Manual de Operación y Plan de Contingencias Informe de Diseño.
8.1.1.3. Ubicación y Acceso El proyecto se encuentra ubicado antes de la confluencia de los ríos Pira y Vado en el distrito de Pira, provincia de Huaraz, departamento de Ancash. (Ver plano 300-006-12-02050-Plano de Ubicación del proyecto).
El acceso a la zona del proyecto desde la ciudad de Lima es a través de la Panamericana Norte hasta la ciudad de Casma, desde donde comienza el ascenso hacia el Callejón de Huaylas a través de una carretera totalmente asfaltada hasta Casma, de allí por una carretera afirmada hasta Pira, de esta por una trocha hasta la minera Shuntur; el viaje hasta el área del proyecto se puede realizar en 10 horas aproximadamente.
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El clima en la unidad de producción Shuntur es frío y seco. La temperatura media anual es de 8.7°C presentando fluctuaciones mayores durante el estiaje y siendo más estable durante la época de lluvias. La humedad relativa media, se estima en 68%. Normalmente, la época de lluvias ocurre entre Diciembre y Abril. La precipitación media anual se estima en 450 mm. Por su parte, la evaporación promedio es de 2,0 mm/día, siendo mayor durante el estiaje y menor en época de lluvias. La zona de vida a la que pertenece la Planta de Beneficio “Adriana” es de subalpino tropical. La dirección del viento predominante en de SSE, controlada por la topografía con una velocidad promedio diaria de 5.8 Km. /h.
8.1.1.4. Resumen La empresa minera Shuntur, en el año 2011, contrató los servicios de JMF Ingeniería & Construcción SAC (JMF) para el desarrollo del diseño del depósito de relaves Nº 4 a nivel conceptual. Para la elaboración de dicho diseño JMF, revisó el estudio realizado por ACOMISA (febrero 2010), donde se realizaron investigaciones geológicas geotécnicas, sondajes eléctricos verticales, calicatas, ensayos DPL, ensayos de laboratorio; así como, la topografía proporcionada por la minera Shuntur.
El diseño inicial consideraba la estabilización física del depósito de relaves existente (Relavera Nº 3) mediante la construcción de un dique de contención principal sobre el depósito existente, conformado un talud de relleno 2H:1V.
En relación al futuro depósito de relaves Nº 4, el diseño considera la disposición de relaves mediante el método de línea central. Para ello, se proyecta la construcción de dos diques de arranque con material de relleno común, dentro del cual se dispondrá los relaves gruesos cicloneados conformando taludes de 2H:1V, mientras que el relave fino será depositado en el interior del vaso. En relación al agua sobrenadante, éste sería captado por un sistema de tuberías ubicadas en los taludes internos del vaso.
La evaluación geológica y geotécnica efectuada para la cimentación del depósito de relaves Nº 4 abarcó los siguientes aspectos: Levantamiento geológico de la superficie, exploración del subsuelo mediante perforaciones, calicatas, ensayos geotécnicos in situ y ensayos de mecánica de suelos. El estudio geológico señala que la zona de emplazamiento está conformada por depósitos aluviales, los cuales han sido transportados y depositados por hídricos de gran energía. Estos depósitos subyacen en el fondo de los valles de suave pendiente, y consisten en gravas, arcillas, limos y gravas. La evaluación regional de la unidad minera SHUNTUR, identificó las unidades
Ingeniería de Detalle del Depósito de Relaves No 4 – Minera SHUNTUR S.A.C
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litoestratigráficas tales como: Rocas sedimentarias correspondientes a las Formaciones Gollarisquisga (Ki-sa,ca) del Cretáceo Inferior, compuesto por areniscas blancas friables de capas delgadas de lajas que pueden contener lutitas interestratificadas; rocas volcánicas del Grupo Calipuy corresponde al paleógeno se compone de rocas piroclásticas, andesitas e ignimbritas dacíticas que se subdivide en Calipuy superior (PN-ca-s), Calipuy Medio (PN-Cam) y el Calipuy Inferior (PN-ca-i); las rocas intrusivas del paleógeno son un Stok constituidas por granodiorita y tonalita; como materiales del Cuaternario: depósitos aluviales (Qh-al), depósitos morrenicos (Qpl-mo). Las unidades geotécnicas definidas en el área de estudio corresponden a las siguientes tres unidades: Relaves Existentes (Unidad Geotécnica I), Material de préstamo existente (Unidad Geotécnica II), Depósito Aluvial (Unidad Geotécnica III).
El programa de investigación de campo fue realizado de manera complementaria al estudio realizado por JMF durante el Estudio conceptual en noviembre del año 2011 e incluyó 3 sondajes con equipo de perforación diamantina, perforándose un total de 75.40 metros y, finalmente, 09 calicatas realizadas dentro del área del futuro depósito relaves Nº 4 y relavera existente Nº 3.
De acuerdo a los resultados de investigación geotécnica realizada en el área en estudio, la cimentación de los dique de contención del futuro depósito de relaves Nº 4 se encuentra en su mayoría apoyado sobre depósitos aluviales, conformados por gravas arcillosas limosas. El nivel de cimentación determinado a través de calicatas y perforaciones, correspondiente al área del futuro depósito de relaves Nº 4, se encuentra entre 0.20 m a 7.20 m, siendo que el diseño contempla una profundidad de corte aproximada de 3.60 m en promedio.
El estudio de peligro sísmico ha sido desarrollado por la empresa ACOMISA en el 2010 y revisado por JMF. El estudio de peligro sísmico indica que para 475 años de tiempo de retorno se ha obtenido una aceleración máxima esperada de 0.34 g para una probabilidad anual de 2x10-3. El coeficiente recomendado a ser considerado en el análisis bajo condiciones pseudo-estáticas fue de 0,17 g, el cual representa aproximadamente el 50% de la aceleración máxima.
El estudio hidrológico fue desarrollado por ACOMISA en 2010 utilizando las estaciones meteorológicas de Aija y Cajamarquilla, cercanas a la zona del proyecto. Para el estudio y estimado de caudales, ha sido considerada la precipitación máxima de diseño estimada en 64.55 mm para un período de retorno de 500 años, obteniendo como resultado un caudal
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de diseño de 31.6 m3/s, que corresponde a la suma de los caudales de las pequeñas quebradas que conforman el área de influencia del rio Kara. Con respecto al régimen de evaporaciones fue empleada la estación de Chiquian por su cercanía al proyecto, obteniendo un valor promedio de 91.70 mm.
El diseño del futuro depósito de relaves Nº 4 abarca un área aproximada de 13 Has y ha sido diseñado para almacenar aproximadamente 1.04 MT (millones de toneladas) de relaves, con un borde libre mínimo de 1 m estimado mediante el cálculo de balance de aguas para una precipitación máxima de 500 años.
Después de ubicar el área para el depósito de relaves Nº 4, y teniendo en cuenta las consideraciones topográficas y el método de disposición de relaves (línea central), se determinó la configuración del vaso para lo cual se requiere la construcción de un dique de arranque que permita almacenar los relaves finos y gruesos. Asimismo, se proyecta un dique de contención ubicado aguas abajo del dique de arranque que permita el almacenamiento de los relaves gruesos.
El dique de arranque tendrá una longitud de corona de 200 m, un ancho de cresta de 4.0 m y taludes de 1.5H:1V aguas abajo y arriba. El dique alcanza la cota 3,622 msnm, que da como resultado una altura máxima de aproximadamente 6.20 metros medidos desde la corona del dique al terreno existente.
El dique de contención tendrá una longitud de corona de 200 m, un ancho de cresta de 4.0 m y taludes de 2H:1V y 1.5H:1V aguas abajo y arriba, respectivamente. El dique alcanza la cota 3,620 msnm, que da como resultado una altura máxima de aproximadamente de 10 metros medidos desde la corona del dique al terreno existente
Ambos diques estarán conformados por material de préstamo compactado en capas no mayores de 0.30 m de espesor el cual será extraído en su totalidad de la excavación del vaso. El volumen de relleno total aproximado para los diques de arranque y contención se estima será de 4,420 m3 y 21,925 m3, respectivamente.
El cuerpo del dique de relaves gruesos será construido en cuatro etapas y posee taludes de 2.0H:1V y 1.5H:1V aguas abajo y aguas arriba, respectivamente.
La primera etapa considera una altura máxima de 10 m hasta alcanzar el nivel 3,625 msnm llegando almacenar un volumen total aproximado de 14,223 m3. La segunda y tercera
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etapa considera una altura máxima de dique de 14 m hasta alcanzar el nivel 3,625 msnm y 3,631 msnm, respectivamente, llegando almacenar un volumen total aproximado de 30,344 m3 y 30,343 m3.
La cuarta etapa considera una altura máxima de dique de 15 m hasta alcanzar el nivel 3,635 msnm y un ancho de cresta de 5 m, llegando alcanzar un volumen total aproximado de 53,264 m3.
Con la finalidad de proveer una adecuada contención al depósito y minimizar las filtraciones a través del cuerpo del dique de arranque, se proyecta revestir con una geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE) lisa de 1,5 mm (60
mil) de espesor, los taludes
internos del dique de arranque y el vaso del depósito.
Asimismo, debido a la necesidad de aumentar la capacidad del depósito secando el material de relave rápidamente, ha sido considerado en el diseño la instalación de un sistema de drenaje compuesto por tuberías flexibles perforadas CPT (Tipo SP) de 6” y 8” de diámetro instaladas cada 10 m en el fondo del depósito y en los taludes (zona de laguna).
El diseño del futuro depósito de relaves Nº 4, prevé contar con un canal de coronación y cunetas de escorrentía perimetrales para derivar las aguas de lluvia y evitar el ingreso de éstas al interior del área destinada para la acumulación del material de relave.
El análisis de estabilidad realizado, comprende tres secciones típicas: Sección A, B y C, cuya ubicación en planta se presenta en el Plano 300-006-12-02-110. Las secciones A y B consideran la configuración final del depósito de relaves Nº 4 correspondiente a la elevación de 3,635 msnm. La sección C corresponde a la configuración actual del depósito de relaves Nº 3. Los análisis de estabilidad para la sección A y B muestran que el depósito de relaves es estable para las condiciones de carga estática y pseudo-estática, presentando factores de seguridad encima de los mínimos recomendados. De acuerdo a los resultados de los análisis de estabilidad realizados en el depósito de relaves Nº 3 (sección C), la condición actual es inestable con un factor de seguridad en torno a 1. Si se considera la conformación de un dique de refuerzo sobre el depósito con relleno común compactado, el factor de seguridad alcanza lo exigido en los criterios de diseño.
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8.1.1.5. Conclusiones y Recomendaciones De la evaluación geotécnica y diseño realizado para el depósito de relaves Nº4 y reforzamiento del depósito de relaves Nº3, se han llegado a las siguientes conclusiones y recomendaciones:
La zona de emplazamiento está conformada por depósitos aluviales los cuales han sido transportados y depositados por hídricos de gran energía. Estos depósitos subyacen en el fondo de los valles y consisten en gravas arcillosas limosas. Estos depósitos cuaternarios son materiales de compacidad media a alta.
La evaluación geológica regional revela que el sitio está principalmente conformada por bloques de arenisca, clastos arena y limos en todo el depósito. Los cerros Naranjo Pata y Calapo están compuestos por areniscas cuarzosas.
El estudio geológico señala que el área dispuesta para el recrecimiento del depósito de relaves Pachapaqui, en general es un área estable.
Estructuralmente el área de interés se encuentra en el flanco occidental del sinclinorio de Huayhuash, encontrándose en medio
de una gran cadena de
anticlinales y sinclinales productos de la evolución estructural andina
De acuerdo al estudio de peligro sísmico de la zona del proyecto, la aceleración horizontal máxima del terreno para un período de retorno de 475 años, propone un valor promedio de 0.34g. El coeficiente sísmico recomendado en el estudio bajo condiciones
pseudo estáticas, se ha considerado
en 0.17g que representa
aproximadamente el 50% de la aceleración máxima.
El balance de aguas considera mantener en todo momento un borde libre de 1.0 m y estima que no será requerido bombeo para un evento de máxima precipitación de 500 años, durante la operación del depósito de relaves.
Para reforzar el depósito de relaves Nº3, se debe conformar un dique de contención recomienda colocar una geomalla biaxial.
Se ha considerado en el diseño, la instalación de un sistema de drenaje compuesto por tuberías flexibles perforadas CPT (Tipo SP) de 6” y 8” de diámetro, ubicadas en el vaso del depósito de relaves Nº4, dique de arranque y el dique de contención, que descargan hacia el buzón colector.
El dique de relaves g r u e s o s prevé su construcción en 4 etapas; En su etapa final el dique de contención alcanzará la cota 3968 msnm y considera un periodo de vida de aproximadamente 11.0 años, calculada para una producción de 450 TMD (toneladas métricas diarias) de los cuales 243 TMD equivalen a relaves finos con una densidad promedio de 1.45 T/ m3 El relave grueso será derivado por SHUNTUR como relleno hidráulico a la mina.
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El volumen de agua en exceso que sea almacenado en el depósito de relaves, será captado a través del sistema de bombeo flotante tipo HY_TRAN o similar que dispondrá de un pasadizo flotante para dar acceso al control de las bombas.
De acuerdo a los resultados de los análisis de estabilidad realizados en las secciones A, B y C, el depósito de relaves es estable para las condiciones de carga estática y pseudo-estática, con factores de seguridad encima de los mínimos recomendados.
Durante el periodo de operación se deberá establecer un programa de monitoreo y verificación de la calidad del agua, así también de la instrumentación geotécnica indicada en los planos. Los programas de monitoreo y mantenimiento
son
presentados en el Anexo 5.
SHUNTUR d eberá e stablecer m edidas d e c ontrol d e e rosión d e l os t aludes a guas a bajo d el depósito de relaves, como revegetación de taludes i nduciendo el crecimiento de especies nativas y s istema de p rotección c on e nrocado a l a s alida de c anales y/o tuberías existentes.
Se puede esperar que los valores presentados en el estimado de costos se encuentren dentro de un rango de 20% de aproximación.
Durante la construcción de las estructuras, se recomienda contar con un adecuado control y aseguramiento de calidad de las obras, de manera que permita cumplir con lo establecido en los planos de diseño y especificaciones técnicas del proyecto.
Finalmente, debe mencionarse que la información que se presenta está basada en las investigaciones e inspecciones visuales realizadas en campo, que representa las características de la zona en estudio, pudiéndose encontrar algunas condiciones distintas durante la construcción.
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8.1.2. CRITERIOS DE DISEÑO El diseño de las estructuras ha sido desarrollado sobre la base de criterios que se establecieron en el diseño a nivel conceptual y que se han ido actualizando durante el desarrollo del mismo. Estos criterios han sido desarrollados a partir de la información proporcionada
por
SHUNTUR,
práctica
estándar
en
la
industria
minera
y
recomendaciones de JMF. Los criterios de diseño utilizados se listan en la Tabla 8.1 del presente informe.
8.1.3. ESTUDIOS BÁSICOS 8.1.3.1. Topografía El plano topográfico de la zona del proyecto fue entregado por SHUNTUR con curvas de nivel cada 1 m. El plano cubre la zona del proyecto y está referido a las coordenadas UTM del sistema geodésico PSAD56.
El área donde se emplazará el depósito de relaves Nº 4 tiene una extensión aproximada de 4.1 Has.
8.1.3.2. Geología El objetivo del estudio geológico es presentar la información geológica local y regional, el cual nos sirva de soporte para el desarrollo de la ingeniería de detalle del depósito de relaves Nº 4 y reforzamiento del depósito de relaves existente Nº 3.
Para la elaboración de la geología regional se revisó el Boletín Nº 76 y el mapa geológico del cuadrángulo de Huaraz (20 h) a escala 100,000; Geología de los Cuadrángulos de Huaraz, Recuay, La Unión, Chiquian y Yanahuanca, realizado por INGEMMET 1996.
En el estudio geológico regional de la unidad minera SHUNTUR, se identificó las unidades litoestratigráficas tales como: Rocas sedimentarias correspondientes a las Formaciones Gollarisquisga (Ki-sa,ca) del Cretáceo Inferior, compuesto por areniscas blancas friables de capas delgadas de lajas que pueden contener lutitas interestratificadas; rocas volcánicas del Grupo Calipuy que corresponden al paleógeno y se componen de rocas piroclásticas, andesitas e ignimbritas dacíticas que se subdivide en Calipuy superior (PN-ca-s), Calipuy Medio (PN-Ca-m) y el Calipuy Inferior (PN-ca-i); las rocas intrusivas del paleógeno son un Stok constituidas por granodiorita y tonalita; como materiales del Cuaternario: depósitos aluviales (Qh-al), depósitos morrenicos (Qpl-mo).
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En el estudio geológico local del área de estudio, se ha identificado una morfología bien definida sobre la ladera del cerro Rahuar el cual tiene una superficie ondulada con pendiente moderada de 30º a 35º de inclinación, la cota más alta, según plano topográfico, es de 3670 msnm. El futuro depósito de relaves Nº 4, se emplaza en depósitos aluviales, los cuales han sido transportados y depositados por flujos de lodo, estos materiales se encuentran conformados por gravas, cantos, bloques en matriz arena limosa de formas sub-angulosas de compacidad medianamente densa a densa.
Desde el punto de vista de la geodinámica de la zona del proyecto, el área que se va a emplazar el futuro depósito de relaves Nº 4 se encuentra estable. El estudio geológico completo se presenta en el Anexo 1 de este informe. 8.1.3.3. Peligro Sísmico El estudio de peligro sísmico de la zona donde se encuentra la unidad minera Shuntur fue realizado por ACOMISA y revisado por JMF. A continuación, se hace mención a los aspectos más saltantes de este estudio.
El proyecto está situado en la parte central de Perú en la línea de costa, aproximadamente a 300 kilómetros al Noreste de Lima. Las coordenadas geográficas del sitio son Longitud -77º 73’ 00” y Latitud -09º 58’ 00”.
El borde occidental de América del Sur y, por ende, el Perú se encuentra ubicado en una de las regiones de mayor actividad sísmica en el mundo; por lo tanto, está expuesto de manera continua a este peligro que trae consigo pérdidas de vidas humanas y materiales. En este contexto, es necesario realizar estudios que permitan conocer de manera aproximada el comportamiento más probable de este peligro en un determinado punto a fin de planificar y mitigar los efectos que podría producir. Una manera de conocer el comportamiento sísmico probable de un lugar es a través de la evaluación del peligro sísmico en términos probabilísticos y determinísticos.
El peligro sísmico es analizado a partir del método probabilístico y determinístico. El primero considera la metodología propuesta por Cornell (1968), modificada e implementada en el programa de computo SEISRISK-III (Bender yPerkins, 1987), la misma que permite integrar la información sismotectónica, los parámetros sismológicos y las leyes de atenuación, obteniéndose como resultado los valores de aceleración probables a presentarse en diferentes puntos para diversos períodos de retorno. Para el Depósito de Relaves Nº 4, los valores de aceleración son calculados considerando períodos de retorno de 50, 100, 150,
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200, 400, 500 y 1000 años. Para el método determinístico, se hace uso de la información geológica-tectónica existente y las relaciones establecidas por Patwardhan et al. (1978) y Slemmons (1982).
El peligro sismo, en términos de probabilidad, puede ser evaluado con el método propuesto por Cornell (1968) y Cornell & Vanmarcke (1969). Este método considera el efecto que pudieran causar todos los sismos contenidos en las fuentes sismogénicas definidas por sus valores de magnitud y frecuencia de ocurrencia. Es así como, se logra evaluar la probabilidad de ocurrencia de diferentes sismos. El resultado final permite disponer de los valores de aceleración máxima que tiene una probabilidad de ser superada en un período de tiempo determinado. Esta aceleración no representa a un sismo en especial, sino al efecto combinado de todos los sismos que integran cada fuente sismogénica.
En el presente estudio, se ha tomado como referencia las fuentes sismogénicas definidas por Castillo y Alva (1993), las mismas que se basaron en la distribución de epicentros y en las características tectónicas de nuestro país.
Estas fuentes permiten definir adecuadamente la distribución de sismos en el Perú sin importar el período de datos sísmicos a considerarse. Sin embargo, para una mejor cuantificación de la distribución espacial de la sismicidad actual presente en el entorno de la unidad minera Shuntur, se ha redefinido las fuentes sismogénicas de la región central del Perú a ser consideradas en el presente estudio.
Los resultados del estudio con respecto a las aceleraciones horizontales son los siguientes:
Cuadro 8.1 Aceleraciones Máximas Esperadas Período de Retorno Aceleración Máxima Probabilidad Anual en Años Esperada en “g” 50 100 150 200 400 500 1000
0.191 g 0.228 g 0.253 g 0.264 g 0.327 g 0.346 g 0.411 g
2.0x10-2 1.0x10-2 6.7x10-3 5.0x10-3 2.5x10-3 2.0x10-3 1.0x10-3
El estudio de peligro sísmico indica que para 475 años de tiempo de retorno se ha obtenido
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una aceleración máxima esperada de 0.34 g para una probabilidad anual de 2x10-3.
De acuerdo a la literatura técnica existente ampliamente aceptada internacionalmente, se recomienda que el coeficiente sísmico a ser considerado en el análisis en la condición pseudo-estática de diseño de taludes, sea obtenido como una fracción que varía entre 1/2 a 1/3 de la máxima aceleración esperada. Esta recomendación es consistente con las recomendaciones del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (U.S. Army Corps of Engineers), quienes sugieren el uso de un coeficiente sísmico pseudoestático igual al 50% de la aceleración pico de diseño. La recomendación del Cuerpo de Ingenieros está basada en estudios de numerosos terraplenes y su comportamiento durante eventos sísmicos. A partir de lo indicado anteriormente, JMF recomienda utilizar un coeficiente sísmico de 0.17 para el análisis pseudo-estático de diseño de taludes del depósito de relaves Nº 4.
8.1.3.4. Hidrología El estudio de hidrología utilizado como base del presente informe fue desarrollado por la empresa ACOMISA (Febrero del 2010). En este estudio se mencionan las principales características hidrológicas de la zona del proyecto, cuya información ha sido revisada y utilizada para el desarrollo del estudio.
El estudio hidrológico tuvo por objeto determinar los parámetros y características físicas e hidrológicas de las quebradas que inciden en la zona de emplazamiento del depósito, para el cálculo de los caudales de diseño ante condiciones de precipitaciones máximas en 24 horas.
En el Cuadro 8.2, se muestran los datos de ubicaciones de las estaciones meteorológicas más cercanas a la zona del proyecto.
Cuadro 8.2 Estaciones Meteorológicas Cercanas a la Minera SHUNTUR Ubicación
Coordenadas
Altitud
Estación Dpto.
Provincia
Distrito
Norte
Este
msnm
Aija
Ancash
Aija
Aija
8917 416
212931
3363
Pira
Ancash
Huaraz
Pira
8935 761
199974
3028
Cajamarquilla
Ancash
Huaraz
La Libertad
8933 902
198158
3307
Fuente: SENAMHI
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Para el cálculo de las precipitaciones máximas para diferentes períodos de retorno, fueron utilizados los datos de las estaciones meteorológicas más cercanas a la zona del proyecto que son Pira y Cajamarquilla, debido a la cercanía con respecto a la zona de estudio y sobre todo porque presenta similitudes hidrológicas. La información de la precipitación máxima en 24 horas, para las diferentes estaciones cercanas al proyecto se muestra en el siguiente Cuadro 8.3.
Cuadro 8.3 Precipitación Máxima en 24 Horas (mm) Estación Pira y Cajamarquilla Estación Pira
Estación Cajamarquilla
Año
X = Pmáx
Año
X = Pmáx
1977 1978 1979 1980 1981 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
11.70 18.40 29.00 24.60 37.50 8.90 13.70 20.50 20.00 14.80 18.60 17.30 13.70 12.60 20.80 21.10 15.60 29.30 23.00 26.20 34.20 31.00 24.10 54.70 22.20 24.00
1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
21.30 15.80 18.40 16.40 26.20 23.40 25.40 18.50 16.80 16.80 12.10 15.70 11.40 10.50 15.00 12.80 13.90 14.90 16.30 14.40 14.50 12.90 35.70 21.00 12.70 21.4 17.9 16.4
Con respecto al régimen de evaporaciones, han sido tomados registros de evaporación de las estaciones de Chiquian por su cercanía al proyecto. La evaporación promedio obtenida fue de 91.70 mm.
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Para la estación Pira y Cajamarquilla, los datos de precipitación máxima en 24 horas se ajustan a la distribución probabilística Log Normal de 2 parámetros. Para dicha distribución se han calculado las precipitaciones máximas en 24 horas para diferentes períodos de retorno. El cálculo se ha realizado mediante el método de momentos. Ver Cuadro 8.4.
Cuadro 8.4 Precipitaciones Máximas en 24 horas para Diferentes Períodos de Retorno Tr(años)
P(Pp>Po)
P(PpQo)
P(Q
