Para la realización de la presente investigación se tuvo que efectuar coordinaciones con la Sociedad Minera Cerro Verde S.A.A., se aplicó fichas de observación las cuales nos ayudaran a medir el tiempo y determinar el tiempo de improductivo, obteniendo como resultado que la actividad que presenta mayor tiempo improductivo es el abastecimiento de combustible el cual toma 30 minutos aproximadamente por máquina en ambos turnos A,B que al final equivalen a $ 421.00 de perdida indirecta para la empresa, para evitarlo se propone cambiar el horario de abastecimiento y que este se realice a la hora de refrigerio para no desperdiciar tiempo en traslado del equipos en horarios de trabajo.

Con esta tesis se planea controlar con el problema de estabilización interna y externa de los Diques de Colas y el de la contaminación ambiental en la zona de estudio.

La presente tesis muestra una propuesta en la mejora del sistema de relleno para una mina subterránea, proponiendo usar como sistema de relleno, un diseño de mezcla con mortero de relave, usando como caso de investigación u aplicación una mina del centro del país. Se trabajó en el diseño de una nueva mezcla para mejorar la seguridad, la confiabilidad del sostenimiento y los gastos de operación en mina, siendo este último muy necesario para las empresas mineras. El uso del relave en la mezcla ayuda significativamente al cierre progresivo de la mina.

Desarrolla el tema de la licuación de suelos en presas de relave, aplicando dos métodos de evaluación semi-empíricos en una presa recrecida aguas arriba. El primero es el método simplificado de Seed e Idriss, de uso extendido en la evaluación del potencial de licuación. El segundo es un método planteado por Scott Olson en su tesis (PhD). Se hace notar que el método de Olson fue propuesto específicamente para casos donde el suelo presente pendientes, como en las presas y terraplenes, por lo cual recurre necesariamente al análisis de estabilidad en su procedimiento. El método simplificado resultó más conservador en el cálculo del potencial de licuación, mostrando más detalladamente la variabilidad entre los puntos donde se realizaron sondajes, aunque valiéndose de algunos coeficientes y factores de corrección que indujeron mayor incertidumbre en el análisis. El método de Olson es más conciso en ese aspecto, y se centra en la evaluación de una superficie crítica, lo cual brindó resultados más homogéneos pero menos conservadores. En contraposición, el método de Olson fue más conservador en el análisis de inestabilidad como efecto de la licuación. A pesar de las diferencias encontradas, ambos métodos otorgaron esencialmente las mismas conclusiones sobre la seguridad de la presa “Pachapaqui” ante tres casos distintos de aceleración.

Se realizó una investigación conducente a determinar el efecto envejecimiento en el comportamiento de arenas de relave. Se ha elegido un depósito de suelo de residuos mineros, o presa de relave, como adecuado para la investigación del fenómeno debido a que es importante conocer los cambios mecánicos y dinámicos que se producen en el tiempo de modo de predecir sus cambios durante el abandono. El programa de ensayos consiste en un total de 33 triaxiales estáticos y 43 triaxiales cíclicos. Se utilizaron muestras inalteradas extraídas, mediante toma de muestras en bloques de un tranque de relaves en operación, con depositaciones entre 0 y 5 meses, y probetas remoldeadas en laboratorio con el mismo material extraído, las cuales se dejaron envejecer entre 0 y 5 meses. Se presentan los resultados experimentales sobre el efecto envejecimiento en el comportamiento de arenas de relave. Se comparan los resultados de ensayos realizados en probetas reconstituidas mediante el método de apisonado húmedo y envejecido en laboratorio, con muestras inalteradas obtenidas in situ en diferentes tiempos de depositación. Para las probetas preparadas y envejecidas en laboratorio se pudo determinar que con el tiempo existe un aumento importante de la resistencia cíclica. Con el análisis de probetas remoldeadas y muestras inalteradas es posible determinar preliminarmente que el efecto envejecimiento es más rápido en probetas remoldeadas que en muestras inalteradas, para condiciones similares.

Frente a los frecuentes accidentes, derrumbes y equipo atrapado durante las labores mineras subterráneas, muestra la necesidad de mejorar la confiabilidad del sostenimiento de la minería subterránea. Este artículo describe la investigación y propuesta para un nuevo sistema de relleno con resistencia controlable usando reciclaje de relave. Primero investigamos los tipos de sostenimiento en el método de minado de corte y relleno en la zona central del Perú, donde encontramos que el relleno cementado más utilizado es un concreto pobre en contenido de cemento y el relleno en pasta solo usa los finos del relave con equipos que demandan una alta inversión para su implementación y operación. El nuevo método propuesto permite utilizar el relave que elimina la planta de concentrados minerales: no sería necesario sacar los finos del relave, solo el agua que es reenviada y reutilizada en la planta de concentrados. La aplicación de este método permite tener una confiabilidad del sostenimiento durante las labores mineras evitando los constantes derrumbes dando seguridad al personal y al equipo; ayuda al cierre progresivo de mina; reduce el espacio de la relavera; permite la recuperación de los pilares de mineral dejados para el sostenimiento de la mina y reduce la dilución del mineral al 2% al tener paredes auto estables. El relave suele tener característica puzolánicas que permitiría un ahorro de cemento de hasta del 20%. Además, el sistema puede facilitar el cumplimiento de compromisos ambientales y legales de la empresa frente a las comunidades.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Este trabajo presenta y analiza los resultados del estudio geoquímico de los relaves del tranque Ovejería y del embalse Los Leones, provenientes de las faenas mineras de la División Andina de Codelco Chile. Las pruebas aplicadas se clasifican en ensayos estáticos: caracterización química, pH en pasta, test de Balance Ácido Base (ABA), test de Generación Neta de Ácido (NAG) y consumo de ácido, y cinéticos: celdas de humedad estándares y modificadas. A partir del análisis integrado de los resultados de las pruebas aplicadas a las muestras de ambos tranques de relave, y de la investigación bibliográfica sobre el estado del arte de la caracterización y predicción de drenaje ácido, se realizó una propuesta metodológica de predicción de potencial de generación de aguas ácidas (PGAA) de minas provenientes de relaves. Esto representa un aporte en el entendimiento y aplicación de las pruebas de predicción de drenaje ácido a partir de relaves, que conforman una cantidad importante de los desechos del procesamiento de minerales de cobre de Chile. Los resultados indican que el embalse Los Leones presenta características geoambientales diferenciadas a medida que aumenta la profundidad. Las muestras de profundidad menor a 1 metro han sufrido mayor meteorización, por efecto de su exposición al aire, que las zonas del tranque que se han mantenido saturadas durante un mayor tiempo (entre 1 y 3,5 metros). Sin embargo, debe considerarse que las muestras estudiadas no tienen la profundidad suficiente como para establecer en forma precisa el perfil completo del embalse. Sólo se analizó una franja acotada de 3,5 metros del relave de un total de 50 m aproximados de profundidad. Según los resultados del Potencial Neto de Neutralización (PNN), el 72% de las muestras de Los Leones entran en la zona de incertidumbre de generación de drenaje ácido (PNN entre -20 y 20 Kg CaCO3/t relave). De las muestras de alto PGAA, la mayoría (el 83%) se ubica entre 0 y 1 metro de profundidad, corroborando las conclusiones anteriores. Por otra parte, el criterio de Razón de Potencial de Neutralización (RPN) indica que el 87% de las muestras tienen alto PGAA, lo cual apunta a que las muestras catalogadas como “inciertas” según los resultados del PNN pasarían a la categoría de potenciales generadoras de aguas ácidas. Se recomienda por tanto continuar con los estudios del comportamiento geoambiental del embalse, y considerar métodos primarios o preventivos de control de drenaje ácido. Dado que los resultados indican que las zonas inundadas o saturadas han experimentado un menor grado de oxidación, se sugiere el control mediante cubiertas de agua. Los criterios de predicción basados en RPN y NAG aplicados a las muestras de relave fresco del tranque Ovejería indican que todas las muestras tienen un alto PGAA (RPN <1 y NAG positivo). Los resultados de PNN obtenidos según el método de consumo de ácido directo señalan que el 92% de las muestras tienen un potencial de generación de ácido incierto. Los resultados de celdas de humedad revelan que las muestras de lamas o fracción fina presentan una mayor velocidad de liberación de sulfato y menor pH que las muestras de mayor tamaño, indicando un nivel de oxidación más alto. En el tranque, el material fino quedará situado bajo la laguna, quedando saturado y retrasando la generación de DAM. Por el contrario, el material más grueso o arenas conformará el extenso muro del tranque, el cual quedará expuesto a la oxidación por aire debido a que no estará saturado. Se recomienda, por tanto, continuar los estudios de reactividad del tranque, prestando especial atención a los puntos de muestreo correspondientes al muro (fracción más gruesa). Los resultados de los ensayos aplicados a ambos relaves permitieron determinar parámetros importantes que pueden ser alimentados a un futuro modelo de predicción de aguas ácidas, como la velocidad de generación de sulfato, el potencial de neutralización en distintas etapas del proceso y el consumo de ácido. Sin embargo, se recomienda mantener las celdas de humedad de ambos tranques por al menos un año para obtener estabilidad en los resultados.

Ingeniero Civil / Este estudio es una investigación experimental que examina el comportamiento de arenas de relave a altas presiones; en particular, el efecto de finos no plásticos en el comportamiento de arena de relaves sometidos a esfuerzos efectivos e isotrópicos, de hasta 50 kgf⁄〖cm〗^2 . Esta investigación explora cómo el contenido de finos influye en la rotura de partículas y compresibilidad ante altas presiones isotrópicas de confinamiento. La rotura de partículas es un tema de interés para el diseño de grandes tranques de relave. La gran producción minera y la baja ley de los yacimientos en Chile, requiere que se proyecten estructuras capaces de almacenar grandes volúmenes de desechos, las cuales alcanzan alturas de coronamiento sobre los 300 m, i.e., niveles de carga solicitante sobre los 5 MPa. Estos niveles de carga acentúan el proceso de deformación y pérdida de resistencia, producto de la rotura de partículas asociada. El programa experimental considera ensayos de consolidación isotrópica, en probetas de arena de relave con diferentes porcentajes de contenido de finos no plásticos para caracterizar su comportamiento. Las cargas aplicadas en estos ensayos son isotrópicas y van desde 1MPa a 5MPa. Los resultados experimentales sugieren que la presencia y cantidad de finos influyen aumentando la compresibilidad de las arenas de relave depositadas en estado suelto. Lo anterior se traduce en cambios significativos en el índice de vacíos al ser confinados. El efecto de los finos en la compresibilidad se pierde con el aumento de la densidad relativa de confección de las muestras, incluso rigidizando la muestra para los estados más densos de confección. Los resultados también sugieren que la arena de relave exhibe una leve rotura al ser consolidadas a altas presiones, sobre todo para densidades relativas altas, mostrando diferencias en el contenido de finos de hasta un 4% para la arena lavada (cf=1%). Esta diferencia disminuye al aumentar el contenido de finos no plásticos de la arena, indicando que los finos contribuyen en la distribución de los esfuerzos efectivos, disminuyendo el nivel de rotura.

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Ingeniero Civil / Este trabajo es un estudio experimental sobre el comportamiento triaxial cíclico isotrópico y anisótropo de arenas. Su finalidad es evaluar la respuesta mecánica que tienen los suelos ante solicitaciones cíclicas, similar a aquellas inducidas por un evento sísmico El trabajo experimental considera una etapa inicial de ensayos que incluye granulometrías, índice de vacíos máximos y mínimos, microscopia, gravedad específica, entre otros. La segunda etapa considera ensayos triaxiales cíclicos ante condiciones iniciales isótropas y anisótropas. Con base en los resultados obtenidos en la etapa experimental, se analizó en particular el desarrollo de exceso presión de poros y la deformación axial que se producen al someter una muestra de suelo a una solicitación cíclica. Los resultados de este análisis, se compararon con modelos empíricos expuestos en la literatura como el de Lee & Albaisa (1974), DeAlba et al. (1975), y el Modelo GMP de Green et al. (2000). En cuanto al desarrollo de la deformación axial, se analizó su comportamiento ante diferentes niveles de corte estático, cargas cíclicas y confinamientos efectivos, buscando una relación entre estas variables. El análisis de estos modelos evidencio una diferencia entre la generación del exceso de presiones de poros de las arenas naturales y las de relaves, la cual no es considerada por ellos. Es por esto que se propone un modelo empírico analítico el cual predice el exceso de presión de poros ante un evento sísmico de magnitud específica, utilizando el método propuesto por Seed et al. (1983), aportando información útil para modelos numéricos a la hora de evaluar el potencial de licuefacción de un sitio. Con respecto a la deformación, se concluye que son muchas las variables que influyen en su comportamiento, por lo que es necesario de más estudios para poder relacionarlas.