Gestión Eficiente de Botaderos Mineros: Diseño, Operación y Estabilidad

Gestión de Botaderos Mineros: Conceptos Clave y Operación

Índice de Operación y Tiempos

El índice de operación en la gestión de botaderos se define por la relación entre el tiempo cronológico y sus componentes:

• Tiempo Cronológico = Tiempo Hábil + Tiempo Inhábil
• Tiempo Hábil = Horas Operacionales + Horas de Reserva + Horas de Mantenimiento
• Horas Operacionales = Horas Efectivas + Horas de Pérdidas Operacionales

Diseño Estratégico de Botaderos

El diseño de botaderos es un aspecto crítico en la operación minera. La distancia entre el punto de carga de los camiones en la mina y el lugar de descarga del material estéril (o botadero) debe ser la mínima posible. Esta optimización responde a una razón económica fundamental, ya que el rendimiento de los equipos de transporte se ve directamente afectado por esta distancia.

Además, el lugar elegido para depositar los escombros o estéril debe ser geológica y geomecánicamente apto. La gran cantidad de material a depositar puede generar siniestros geomecánicos en el sector mismo (como hundimientos) o en sectores aledaños (debido a la redistribución de esfuerzos). Es imperativo que la utilización del sector elegido no signifique un daño ambiental real o potencial, lo cual se garantizaría mediante un estudio adecuado al respecto.

Tipos de Disposición de Material Estéril

Disposición en Laderas

Comúnmente, los residuos minerales se disponen en las laderas de los cerros circundantes a la explotación. Esta práctica se prefiere por razones de simplicidad en la descarga, facilidad de mantenimiento y estabilidad. Adicionalmente, se encuentra disponible un mayor espacio para la actividad, lo que permite realizarla de una manera más uniforme.

Construcción de Pilas o Tortas

Existen casos en los que no se dispone de laderas cercanas adecuadas para depositar los materiales estériles. En estas situaciones, se debe recurrir a la construcción de pilas o tortas de acopio. En este método, es crucial considerar la construcción o habilitación permanente de accesos sobre la pila misma, a diferencia de la disposición en laderas, donde parte de los accesos se habilitan en los mismos cerros.

Estabilidad y Prevención de Colapsos en Botaderos

Colapso de Bordes de Botadero

Los colapsos en las caras de material compacto, como en el caso de los bancos construidos en roca, se producen en función de las estructuras presentes y, por lo general, son predecibles. Esto se debe a que la mayor parte de las veces dichas estructuras son debidamente mapeadas y tienen algún grado de presencia en la superficie, lo que permite estimar, prevenir y controlar la ocurrencia de un evento de inestabilidad.

Para el caso de los depósitos de material no compacto o suelto, se pueden apreciar ciertos indicios de inestabilidad en superficie. Sin embargo, lamentablemente, no siempre se puede determinar el volumen afectado por dicha inestabilidad, debido a que la cara por la cual se deslizaría el material inestable no es recta, sino curva.

En algunas ocasiones, puede apreciarse en el talud algún indicio de la inestabilidad y de ese modo estimar la curva de deslizamiento, e incluso evitarlo con algún tipo de acción. Este indicio, por lo general, luce como un levantamiento de la superficie del talud.

Mantenimiento y Compactación

Para evitar el colapso en los bordes de los botaderos, es fundamental abordar el punto crítico: la compactación. La compactación puede realizarse de distintas maneras, en función de los recursos disponibles, pero generalmente se recurre al apoyo de equipos como los Bulldozers.

Es importante considerar que la densidad con la que llega y se deposita el material es de 1,92 ton/m³ (para una densidad in situ de 2,7 ton/m³). Un buen proceso de compactación o mantenimiento de un botadero debería permitir alcanzar densidades de 2 a 2,1 ton/m³. Esto representa un incremento del 9% respecto a la densidad de llegada al depósito, o un 78% del valor de la densidad in situ.

Cálculos y Costos Asociados a Botaderos

Cálculo de Espacio en Botaderos

El volumen requerido para un botadero se calcula mediante la siguiente fórmula:

Volumen (Vol) = Toneladas (Ton) / Densidad Compactada

Costo del Material Estéril al Botadero

El costo asociado al material estéril dispuesto en el botadero incluye varios componentes:

• Costo de extracción desde la mina, en función de las operaciones unitarias asociadas y las distancias que tendrá que recorrer ese material sobre el equipo de transporte.
• Costo asociado a un nuevo manejo del material (en caso de ser requerido, por ejemplo, para suelos, acopios de mineral que posteriormente serán procesados, etc.).
• Costo de mantenimiento de los depósitos (generalmente asumido como parte del costo de servicios de mina, donde se incluyen los costos de los equipos, mano de obra, etc.).
• Costo asociado a la restauración de depósitos (en caso de imprevistos, lo cual se asume generalmente como imprevistos de la operación).