Estudio experimental propiedades dinámicas de relaves espesados : aplicación al análisis de estabilidad de un depósito de relaves

Abstract

Los depósitos de relaves espesados (TTD, Thickened Tailings Disposal) consisten en depósitos en los cuales se almacena un relave al cual se le ha extraído, previo a la depositación, una mayor cantidad de agua que a los que se almacenan en depósitos de relaves convencionales. Estos relaves espesados tienen menores pérdidas de agua, una mayor densidad y pueden ser depositados con pendientes más altas frente a los relaves convencionales, por lo que se convierten en una alternativa a considerar para la minería en la zona norte de Chile. Recientemente, la gran minería del cobre en el país ha comenzado a utilizar depósitos de relaves espesados como alternativa para el manejo de sus relaves. El propósito de esta investigación fue estudiar las propiedades dinámicas de un relave espesado usado en una mina de cobre en funcionamiento en Chile mediante ensayos cíclicos de laboratorio de columna resonante y triaxiales cíclicos, replicando las condiciones in-situ en que este material se encuentra. Los resultados mostraron que el relave, el cual consiste en un material limo arcilloso de baja plasticidad cuyo origen es artificial, se comporta de manera similar que los materiales limo arcillosos de origen natural. Un aspecto importante de este estudio fue la calibración de dos modelos constitutivos y un análisis numérico para estudiar el empuje que generan estos relaves sobre el muro de un depósito durante un evento sísmico. Los resultados indican que para este tipo de relave, los desplazamientos sísmicos son independientes de los modelos de comportamiento empleados y que, para ambos casos también, el empuje sobre el muro del depósito se encuentra por sobre el empuje geoestático, asumiendo todo el relave licuado durante la carga sísmica.Los depósitos de relaves espesados (TTD, Thickened Tailings Disposal) consisten en depósitos en los cuales se almacena un relave al cual se le ha extraído, previo a la depositación, una mayor cantidad de agua que a los que se almacenan en depósitos de relaves convencionales. Estos relaves espesados tienen menores pérdidas de agua, una mayor densidad y pueden ser depositados con pendientes más altas frente a los relaves convencionales, por lo que se convierten en una alternativa a considerar para la minería en la zona norte de Chile. Recientemente, la gran minería del cobre en el país ha comenzado a utilizar depósitos de relaves espesados como alternativa para el manejo de sus relaves. El propósito de esta investigación fue estudiar las propiedades dinámicas de un relave espesado usado en una mina de cobre en funcionamiento en Chile mediante ensayos cíclicos de laboratorio de columna resonante y triaxiales cíclicos, replicando las condiciones in-situ en que este material se encuentra. Los resultados mostraron que el relave, el cual consiste en un material limo arcilloso de baja plasticidad cuyo origen es artificial, se comporta de manera similar que los materiales limo arcillosos de origen natural. Un aspecto importante de este estudio fue la calibración de dos modelos constitutivos y un análisis numérico para estudiar el empuje que generan estos relaves sobre el muro de un depósito durante un evento sísmico. Los resultados indican que para este tipo de relave, los desplazamientos sísmicos son independientes de los modelos de comportamiento empleados y que, para ambos casos también, el empuje sobre el muro del depósito se encuentra por sobre el empuje geoestático, asumiendo todo el relave licuado durante la carga sísmica.Los depósitos de relaves espesados (TTD, Thickened Tailings Disposal) consisten en depósitos en los cuales se almacena un relave al cual se le ha extraído, previo a la depositación, una mayor cantidad de agua que a los que se almacenan en depósitos de relaves convencionales. Estos relaves espesados tienen menores pérdidas de agua, una mayor densidad y pueden ser depositados con pendientes más altas frente a los relaves convencionales, por lo que se convierten en una alternativa a considerar para la minería en la zona norte de Chile. Recientemente, la gran minería del cobre en el país ha comenzado a utilizar depósitos de relaves espesados como alternativa para el manejo de sus relaves. El propósito de esta investigación fue estudiar las propiedades dinámicas de un relave espesado usado en una mina de cobre en funcionamiento en Chile mediante ensayos cíclicos de laboratorio de columna resonante y triaxiales cíclicos, replicando las condiciones in-situ en que este material se encuentra. Los resultados mostraron que el relave, el cual consiste en un material limo arcilloso de baja plasticidad cuyo origen es artificial, se comporta de manera similar que los materiales limo arcillosos de origen natural. Un aspecto importante de este estudio fue la calibración de dos modelos constitutivos y un análisis numérico para estudiar el empuje que generan estos relaves sobre el muro de un depósito durante un evento sísmico. Los resultados indican que para este tipo de relave, los desplazamientos sísmicos son independientes de los modelos de comportamiento empleados y que, para ambos casos también, el empuje sobre el muro del depósito se encuentra por sobre el empuje geoestático, asumiendo todo el relave licuado durante la carga sísmica.