Análisis del cierre de operaciones mineras subterráneas para alcanzar la protección ambiental. Caso: mimosa
Analysis of the closing of underground mining operations for the protection of the environmental. Case: mimosa
RES!E" En la mina Mimosa de la Cía. Minas Buenaventura S.A. ubicada en la unidad Julcani, el problema fundamental es la presencia de aguas ácidas en las labores subterráneas por el contenido de minerales sulfurados, canchas canchas de desmontes, canchas de relaves. as aguas ácidas contaminan los riachuelos, el suelo, la flora ! la fauna. "ara mitigar esta situaci#n se debe controlar las tres fuentes principales de contaminaci#n, por lo $ue la empresa ha desarrollado programas de adecuaci#n ! mane%o ambiental $ue comprenden& Cierre de bocaminas, chimeneas ! ra%os abiertos, para evitar la entrada de aire ! agua hacia las labores subterráneas. Construcci#n de cunetas de coronaci#n para evitar la escorrentía por las canchas de relave r elave ! desmontes. Separaci#n de aguas ácidas ! aguas neutras en el interior de la mina. Encapsulamiento de canchas de relave ! canchas de desmonte. 'e cada una de las actividades del cierre se hace un análisis, si ha! problemas de cierre, se observa ! se plantean las soluciones adecuadas. "alabras clave& clave& Cierre de minas
A#S$RAC$ (n the Buenaventura S.A. Mining Compan!)s Mimosa Mine * Julcan! +nit * the main problem is the presence of acid aters in underground or-, earthor- !ards and tailings !ards that pollute ater, soil, flora and fauna sources. (n order to mitigate this situation, the three main sources of pollution ould have to be controlled. ith such a purpose the compan! has developed environmental management and ade$uation programs, comprehending& /he closing of mine entrances, chimne!s and open pits, to avoid air and ater coming into underground or-, the construction of cunetas de coronaci#n0 to avoid leaching through earthor- and tailings !ards, the separation of neutral and acid aters inside the mine, and the capsulling of earthor- and tailings !ards. An anal!sis is made from each closing activit! and suitable solutions are recommended. 1e! ords& Mine closing, Julcani*Mimosa, "ollution.
%. &'A"$EA!%E"$( )E' &R(#'E!A A continuaci#n se formularán dos preguntas $ue engloban nuestro problema, a saber& *2Cuáles son los problemas del cierre de minas en la secci#n Mimosa3 *2Cuáles serán los impactos sociales, econ#micos, t4cnicos ! ambientales $ue genera el cierre de minas3 %%. *%&+$ES%S *El análisis t4cnico, social, econ#mico ! ambiental, permitirá identificar los impactos ambientales despu4s del cierre de minas. *El deficiente cierre de minas no favorece el desarrollo sostenible de las poblaciones del entorno de la mina Mimosa. %%%. (#,E$%-(S ./. (b0etivo 1eneral *Anali5ar desde el punto de vista t4cnico, econ#mico, social ! medio ambiental el cierre de operaciones mineras subterráneas de la mina Mimosa. .2. (b0etivos Espec3ficos *(dentificar los problemas $ue genera el cierre de minas. *(dentificar los impactos econ#micos, sociales sociales ! t4cnicos del cierre de minas. *"roponer alternativas de soluci#n a problemas detectados en el cierre de minas. *"romover el desarrollo sostenible de las poblaciones cercanas ocasionados por el cierre de minas. %-. !E$()('(14A Con la finalidad de alcan5ar la protecci#n ambiental se han desarrollado las siguientes actividades& *B6s$ueda de informaci#n bibliográfica diversa. *Se han efectuado los siguientes estudios& "rograma de Adecuaci#n ! Mane%o Ambiental, (nformes de Monitoreo de calidad de agua ! aire, Estudio de Evaluaci#n Ambiental. *Estudio ! análisis de los diversos planos& topográficos, ambientales ! labores mineras e7istentes de superficie ! mina subterránea. *8isitas a toda la unidad de producci#n para preparar el inventario de la secci#n Mimosa relacionado a labores mineras, donde encontramos& bocaminas chimeneas, 9aise Boring, ra%os abiertos, dep#sitos de desmonte :canchas;, plantas de tratamiento ! dep#sitos de relave :canchas de relave;.
-. !ARC( $E+R%C( Son los soportes te#ricos de la operaci#n del cierre de minas, es importante conocerlos para tener idea del traba%o. 5./. )esarrollo Sostenible El concepto de desarrollo sostenible en el campo minero debe de tener dos ob%etivos& *a e7plotaci#n de recursos mineros para me%orar la calidad de vida. *El cuidado del medio ambiente de las 5onas de operaciones. 'ebe haber un e$uilibrio entre la calidad de vida ! calidad ambiental. 5.2. (peraciones mineras Son las diferentes fases $ue comprende la actividad minera como& la e7ploraci#n, el desarrollo, el transporte, el tratamiento de los minerales ! la comerciali5aci#n. 5.. )rena0e ácido Son las aguas contaminadas $ue salen de las bocaminas, de las canchas de relave ! la filtraci#n ácida de la cancha de desmonte <0=. as minas polimetálicas e7plotan principalmente sulfuros, los $ue se o7idan al entrar en contacto con el aire $ue ingresa por las labores mineras. El agua de las lluvias se combina con los #7idos, produciendo aguas ácidas $ue contienen iones de metales pesados. 'e igual manera las canchas de relaves ! las canchas de desmonte drenan dre nan el agua ácida cuando el agua pluvial se filtra sobre ellas. 5.6. Cierre de minas Es la parali5aci#n de las operaciones mineras de la unidad o secci#n, ordenadas por el titular ! comunicado a la autoridad minera <>=. El cierre se e%ecuta de acuerdo a un "rograma o "lan de Cierre, ! 4ste es el documento $ue contiene la programaci#n estrat4gica ! de detalle comprometida por el titular con el sector correspondiente para lograr el cierre de sus operaciones en forma ordenada, eficiente ! oportuna. 5.5. !itigación ambiental Es la reducci#n de los impactos $ue se producen en las fuentes de contaminaci#n sobre el medio ambiente. En el caso $ue estudiamos ha! t4cnicas preventivas ! t4cnicas correctivas
-%. A"8'%S%S )E' C%ERRE )E (&ERAC%("ES !%"ERAS S#$ERR8"EAS S#$ERR8"EAS &ARA A'CA"9AR 'A &R($ECC%+" A!#%E"$A'. CAS(: !%!(SA 7./. 1eneralidades En el caso $ue nos toca anali5ar, anali5ar, el cierre se ha programado ! e%ecutado para cumplir con el "rograma de Adecuaci#n ! Mane%o Ambiental, para remediar los pasivos ambientales de la +nidad, abandonadas en muchos casos desde la 4poca colonial, ! los traba%os desarrollados desde 0@. a e! de Cierre .D >@ se da en octubre de >? ! %ustamente tiene m4rito el cierre en Mimosa por haberse e%ecutado antes de la daci#n de la le!. El cierre de operaciones mineras es un proceso planificado ! programado $ue inclu!e entre sus etapas& *El cierre de labores mineras :bocaminas, chimeneas, 9aise Borer, ra%os ra%os abiertos;. *a demolici#n de infraestructuras infraestructuras :talleres, oficinas, plantas concentradoras;. concentradoras;. *a rehabilitaci#n de áreas verdes. *a reconversi#n laboral de los traba%adores de la empresa ! de las comunidades vecinas. *a promoci#n de actividades industriales $ue permita la sostenibilidad de la comunidad vecina $ue dependen de la empresa minera
7.2.2.Análisis de las fuentes de contaminación a Cierre de bocaminas "ara el cierre de bocaminas ! dependiendo de la carga $ue van a soportar, se han diseGado tres tipos de tapones&
*Simples sin drena%e, *Simple con drena%e ! *Especial. a./ Cierre de bocaminas sin drena0e: con tabi;ue o mamposter3a Son muros $ue brindan seguridad para impedir el ingreso de personas ! animales a la mina. Están construidos de rocas nativas ! en otros casos de blo$uetas de concreto seg6n sea la necesidad o de acuerdo a la disponibilidad de materiales. Hi%ado el punto o 5ona de construcci#n, cual$uier roca suelta alrededor del perímetro de la abertura incluido el piso, deberá ser removida para asegurar una construcci#n estable. Si el piso tiene un desnivel ! la mampara de blo$ueta de concreto es elegida e legida como m4todo de clausura, puede $ue sea necesario nivelar el piso con concreto o des$uinchar los desniveles e7istentes para crear un nivel liso en la fundaci#n :base;. Cuando las dimensiones de la bocamina son de 0. m 7 0. m ! >.F m 7 >.F m, el espesor de la mampara será la siguiente& 9oca atural I de a K cm Blo$ueta I una línea de blo$ueta Cuando las dimensiones de la bocamina son de >.F m 7 ?. m o de ?. m 7 ?. m. El espesor de la mampara será& 9oca atural I @ cm Blo$ueta I dos líneas de blo$uetas Cuando se use blo$uetas de concreto, se deberá tener en cuenta las siguientes especificaciones& *9ellenar interiormente las blo$uetas de concreto con mortero, instalar varillas de acero corrugado de L)) de diámetro espaciadas cada F cm, si se va a construir con una sola línea de blo$uetas de concreto. *Si se va a construir con una doble pared de blo$uetas de concreto inserte varillas de ?N de acero corrugado, espaciadas cada . cm de las paredes de blo$uetas de concreto ! luego apli$ue en mortero sobre los alv4olos interiores. 'ebemos mencionar $ue la clausura ha incorporado una tubería de drena%e para la evacuaci#n de los posibles o !a e7istentes flu%os de agua observados durante los traba%os preliminares. 8er fotos del .D 0 al .D ?, ? , ! el gráfico .D 0. 0. a.2 Cierre de bocaminas con drena0e: tapón especial de concreto sólido no reforzado El cierre de minas con tapones especiales consiste en estructuras de concreto s#lido no refor5ado :agregados, cemento, agua, etc.;, $ue se han colocado en una 5ona especialmente escogida de la galería :roca volcánica;. *"ara iniciar los traba%os, el área deberá deber á tener condiciones geomecánicas geo mecánicas especiales.
*Se construirán muros provisionales de mampostería o se colocarán sacos de arena con el fin de mantener seca la 5ona de traba%o. Al mismo tiempo debe instalarse una tubería de drena%e de polietileno de un diámetro mínimo de N. *Se preparará el encofrado en los e7tremos de la longitud del tap#n $ue se $uiere colocar utili5ando puntales debidamente empotrados, luego se entabla a fin de $ue soporte la presi#n e%ercida por el concreto, además se reali5a el vaciado de concreto pre*me5clado en el tap#n. *Hinalmente la recuperaci#n de materiales. "ara el diseGo de tapones especiales la empresa ha considerado entre otros& la altura estática del agua, esfuer5o cortante de la roca de cimentaci#n ! del concreto de diseGo, dimensiones de la galería ! la aceleraci#n de la gravedad. os tapones de concreto s#lido no refor5ado son estructuras de importancia debido a la cargas de agua $ue tendrán $ue soportar :Oráfico :Oráfico .D >;, > ;, donde las cargas a las $ue está sometida la estructura son comparables con las cargas $ue se desarrollan en una presa de concreto. uego de seGalada la 5ona de colocaci#n del tap#n correspondiente ! calculada la longitud con los datos obtenidos en el terreno se produce la construcci#n con e$uipos especiales de alimentaci#n continua cu!a me5cla será& 0&.
Análisis a funci#n del cierre de bocaminas simples sin drena%es con blo$uetas de dos hileras es la de impedir en forma definitiva el ingreso de aire :o7ígeno; $ue pueda generar o7idaci#n a sulfuros e7istentes. e 7istentes. El cierre de bocaminas simples, con tubería de drena%e, tiene como funci#n tambi4n el de impedir el ingreso de aire ! en lo posible drenar la e7istencia de posibles filtraciones de agua. En todos los casos evitan en forma definitiva el ingreso de personas ! animales a las labores mineras. El cierre de bocaminas con drena%e ácido con tapones especiales consiste en encapsular en forma definitiva el drena%e ácido de galerías o cortadas para evitar la formaci#n de #7idos ! disminuir la filtraci#n de aguas ácidas una ve5 $ue ha alcan5ado el nivel freático de la 5ona. *En todos los casos se debe monitorear para ver si con el tiempo las obras cumplen con los ob%etivos $ue se han propuesto. *Se deben reali5ar estudios hidrogeol#gicos para ver el potencial de filtraci#n ácida luego de la encapsulaci#n de aguas ácidas.
b Cierre de chimenea Estas labores normalmente son aberturas verticales $ue se comunican con las labores subterráneas ! pueden tener diferente denominaciones. En los dos casos ha! problemas de infiltraci#n de aguas de lluvias. Pa! dos clases de cierre en este tipo de labores& chimeneas ! 9aise Boring. b./ Cierre de chimeneas con parrillas de acero El cierre con parrillas de acero restringe la entrada hacia el interior de chimeneas ! 9aise Boring abiertas en estado de abandono, evitando el e l ingreso de personas ! animales. Esta clausura es del tipo temporal. El cierre con parrilla está hecho de rieles ! acero corrugado.
b.2 Cierre de chimenea con tapas de concreto )escripción as tapas de concreto son recomendadas para el cierre definitivo de las chimeneas ! 9aise Boring. Estas tapas son prefabricadas o vaciadas en el sitio ! se diseGan para cada tipo de chimenea o 9aise Boring de acuerdo a las condiciones del sitio ! el tamaGo. : Hoto .D ! ! ;. Se puede observar en la 5ona de estudio $ue ha! una serie de modalidades en su instalaci#n& */apa de concreto prefabricada
*/apa de concreto vaciado */apas de concreto monolítico
Análisis El cierre de chimenea ! 9aise Boring con parrilla de acero restringe el acceso a cual$uier chimenea abierta superficial evitando accidentes ! permitiendo a su ve5 la circulaci#n de aire hacia otros niveles e7istentes. El cierre de chimeneas con parrillas parr illas no es mu! costoso ! pueden ser fabricados en el sitio ! llevados al campo para su aplicaci#n, dependiendo de la forma ! dimensiones de la abertura. Se observa $ue ha! corrosi#n re$uiriendo de mantenimiento regular. os agregados o la cantera utili5ada han sido de buena calidad, libre de material orgánico. os traba%os correspondientes al cierre de chimeneas con lo5as se han hecho con dimensiones >m 7 >m 7 .0>m. o debe hacerse ba%o ning6n punto de vista el cierre de chimeneas con parrillas de rieles, por$ue contin6a ingresando el aire ! el agua de la lluvia, generando aguas ácidas. Se recomienda cerrar todas las chimeneas con tapones de concreto. Se recomienda el empleo de cemento "#rtland del tipo ((, resistente re sistente a los sulfatos. c Cierre de ra0os abiertos os ra%os abiertos son 5an%as $ue e7isten como producto de e7plotaci#n superficial del afloramiento de una veta. En la mediana ! pe$ueGa minería es com6n este m4todo de e7plotaci#n. En Mimosa ha! ra%os abiertos $ue tienen > ! ? m. de ancho, cu!a profundidad varía de K a m, ! en otros casos se comunican con labores subterráneas. Estas 5an%as se han desmoronado ! los lados han ido fallando poco a poco, generando drena%e ácido proveniente pr oveniente de las paredes de ra%o. a clausura de ra%os abiertos comprenden las siguientes actividades& *9elleno de las aberturas con bancos de gran diámetro *uego se complementa con casca%o *Se cubre con arcilla ! se compacta *Hinalmente se cubre con tierra de cultivo ! se revegeta <=.
Análisis Este tipo de cierre cumple con evitar el ingreso de drena%e ácido al interior de las labores mineras. uestra propuesta es $ue el cierre de ra%os abiertos debe hacerse por voladura $ue es un cierre permanente, en rocas competentes. os ra%os abiertos $ue se comunican con las labores subterráneas deben de hacerse con tapones de concreto. d Cierre de canchas de desmonte Es la acumulaci#n de material sin valor econ#mico $ue se e7trae de las labores de desarrollo ! preparaci#n de los ta%eos, por lo $ue generalmente están cerca de las bocaminas. /iene en su contenido material de diferente tamaGo, mineral de diferentes de le!, porcenta%es, los $ue causan los impactos ambientales. as características $uímicas $uímicas de los desmontes dependen depe nden del tipo de !acimientos mineros de donde proviene el mineral. as labores desarrolladas sobre formaciones de cali5a o rocas sedimentarias con poco contenido de pirita no generan ácido, en cambio las rocas volcánicas con ba%o contenido de carbonatos ! alto contenido de pirita sí generan ácido. El contenido de sulfuros en los desmontes determina la o7idaci#n de ellos por e7posici#n al aire. a estabilidad $uímica de desmontes ! relaves depende básicamente del balance entre el contenido de sulfuros ! el de minerales consumidores de ácido. Entonces la base de caracteri5aci#n $uímica reside en la determinaci#n del "otencial Qcido :"A;, del "otencial eutrali5ante :"; ! consecuentemente del "otencial eto eutrali5ante :"; de muestras representativas de estos minerales.
Análisis
*En el cierre de desmonte en Mimosa se ha considerado el encapsulamiento total con coberturas simples. *El ob%etivo del encapsulamiento es con la finalidad de revegetar r evegetar ! evitar la erosi#n e#lica e hidráulica. *a cobertura consta de dos capas, una arcillosa ! la segunda de cobertura vegetal de la 5ona. *a vegetaci#n ha alcan5ado un desarrollo aceptable en la cancha de desmonte, pero no en todas, algunas han sufrido erosi#n ! desli5amiento debido a la ausencia de plataforma o andenerías, ha! mucha inclinaci#n del talud. e Canchas de relave a unidad Julcani tiene nueve relaveras de las cuales ocho han cumplido sus ob%etivos ! se han cerrado. El noveno :relave .o @; está e stá en funcionamiento ubicado aguas aba%o del sistema de drena%e de Mimosa ! en la $uebrada "eGa almacena relaves del tratamiento de minerales sulfurosos. os relaves se transportan a trav4s del t6nel Acchilla desde la planta concentradora de Julcani hasta la presa de relave r elave .o @. El R de este material pasa a la malla .D > ! se bombea a manera de lodos con un >KR de s#lidos <=. Este dep#sito utili5a el m4todo de cicloneado ! va levantándose empleando el m4todo de construcci#n aguas aba%o <@=. Se ha construido cunetas de derivaci#n der ivaci#n a ambos lados del dep#sito de relaves .D @. a superficie de los relaves se encuentra le%os de la presa de inicio. El agua e7cedente se coloca en un e7tremo angosto del valle para descargarlo luego en la $uebrada San "edro. Antes de descargar se muestrea para ver la calidad del agua, cu!o resultado se puede observar en el punto de monitoreo. -%%. C("C'S%("ES < REC(!E")AC%("ES REC(!E")AC%("ES =./. Conclusiones (. 'entro del análisis t4cnico, social ! econ#mico, luego del cierre de minas se han identificado los siguientes problemas& *a mina Mimosa, genera aguas ácidas cu!o tratamiento es mu! costoso, es necesario reali5ar nuevos estudios ! reali5ar pro!ectos para evitar esta contaminaci#n. *El cierre de chimeneas de la mina Mimosa, se ha hecho con parrillas de rieles, r ieles, las cuales permiten la entrada del o7ígeno del aire, el agua de la lluvia, los $ue contaminan, generando aguas ácidas. En el cuadro .o > de la tesis, se observa $ue ha! F0 chimeneas, de las cuales solamente se han cerrado con tapa de concreto ! ?F con parrilla de rieles. *Pa! fallas en la revegetaci#n en algunas canchas de desmonte, por lo $ue e7isten filtraciones ácidas al pie del talud. *En el interior de la mina ha! contaminaci#n de aguas neutras con aguas ácidas, lo $ue ocasiona el crecimiento del caudal de aguas ácidas. ((. Con respecto al cierre de minas $ue no favorece al desarrollo de sarrollo sostenible se tiene lo siguiente&
*as operaciones mineras han favorecido el nacimiento de pueblos cercanos a la mina, tales como& Mimosa, "alcas, Constancia. Constancia. con el cierre de minas han desaparecido ocasionando desocupaci#n ! problemas sociales. *'e los K? traba%adores :contrata; $ue hubieron en 0@@ 0 @@ en Mimosa, :cuadro .o @;, con el cierre de minas 4stos han sido despedidos, engrosando la fila de los desocupados.
=.2. Recomendaciones (. "ara el cierre de labores mineras es necesario reali5ar un estudio hidrogeol#gico para indicar el posible nivel de la napa freática original, !, a partir de ella, reci4n, hacer el cierre de minas. *El cierre de chimeneas debe de hacerse con tapones de concreto. *"ara corregir la falla en la revegetaci#n de canchas de desmonte, luego de contornear o nivelar, nivelar, echar arcilla :para impermeabili5ar;, tierra vegetal ! compost con más de ? cm de espesor ! cultivar con gramíneas de la 5ona. *Separar las aguas ácidas de las aguas limpias, en el interior de la mina, $ue puede servir para el uso dom4stico ! la agricultura de poblaciones cercanas. ((. a empresa, dentro de su política social, se ha preocupado por establecer e stablecer programas de reconversi#n laboral capacitando a sus traba%adores de C(A., de contrata ! algunos miembros de las comunidades cercanas. a empresa tiene $ue seguir apo!ando con programas de desarrollo social sostenible para promover actividades econ#micas. Creaci#n de pe$ueGas empresas& *Oanadería, piscigran%a, agricultura, te7tilería, 5apatería ! otras. *Apo!o en construcci#n de infraestructuras para el desarrollo de la comunidad. *"ropiciar el /urismo Minero. -%%%. #%#'%(1RA>4A #%#'%(1RA>4A 0. CA99ATA U9(EOA 9. :>0;. Medio ambiente problemas ! soluciones. Edit. +niversidad acional del Callao. >.E "E9+AU. C#digo del medio ambiente ! los recursos naturales. 'ecreto legislativo .V 0?. ?. SEUAET CA8U M. :0@@;. (ngeniería del medio ambiente aplicada a la reconversi#n industrial. Edit. Mundi "rensa, EspaGa.
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