INFORME DE BOTADEROS

MANEJO DE ESTERIL Y BOTADEROS
En la explotación a cielo abierto por lo general el volumen de estéril sobrepasa
varias veces el de carbón, lo cual implica la construcción de botaderos para su
depósito. El costo de trabajos en los botaderos constituye de 10 al 25% del costo
de explotación de un metro cúbico de mineral.
Los materiales estériles procedentes de una explotación
a
cielo abierto, se
depositan generalmente como fragmentos gruesos en pilas y constituyen lo que se
llaman BOTADEROS.
Los botaderos se deben construir con la capacidad suficiente, a distancias
mínimas del pit, en áreas que no presenten manifestaciones de mineral y con
todas las medidas de seguridad. Los botaderos se pueden construir contra
laderas.
FACTORES PARA SU UBICACIÓN
Lugar de Emplazamiento: La elección del emplazamiento de un botadero se
debe
basar
en
diferentes
criterios:
Técnicos,
Económicos,
ambientales,
Socioeconómicos, etc.
Dentro de los criterios específicos mas importantes se encuentra la distancia de
transporte desde la explotación hasta el botadero, la cual afecta el costo total de la
operación; la capacidad de almacenamiento necesaria, que viene impuesta por el
volumen de estéril a mover; las alteraciones potenciales que pueden producirse
sobre el medio natural y las restricciones ecológicas existentes en el área de
botaderos.
En el pasado la elección de una alternativa de emplazamiento solía basarse casi
exclusivamente en los costos de operación pero actualmente las consideraciones
ambientales han incrementado su importancia pasando en algunos casos a estar
por encima de las económicas
Tamaño y Forma: El tamaño de los botaderos esta marcado por el volumen de
estéril que es preciso mover para la extracción del mineral. Tal cantidad de estéril
depende, en las minas a cielo abierto no solo de la estructura geológica del
yacimiento y de la topografía del área, sino el valor económico del mineral y de los
costos de extracción del estéril. Los ratios o relación de descapote expresado en
m3 / ton o ton /ton son en la mayoría de las explotaciones de minerales metálicos
o energéticos muy superiores a la unidad.
Según sea la ubicación del botadero con respecto a la explotación estos se
clasifican en interiores, si el estéril se deposita dentro de los propios huecos
excavados tras la apertura de un hueco inicial, y exteriores cuando la geología del
yacimiento y su método de explotación no permiten el relleno del hueco creado en
las primeras fases de la mina.
TAMAÑO Y FORMA
Es posible que en una misma área existan diversas combinaciones de botaderos
en función de la extensión que ocupe el emplazamiento.
Así mismo la forma de los botaderos depende no solo de la topografía del terreno,
sino incluso de los equipos mineros de transporte y su forma de verter su
contenido
Geología y Capacidad Portante: Sobre el lugar de asentamiento de un botadero
es preciso efectuar una investigación de campo que corrobore, por un lado, la no
existencia de mineral en el subsuelo (reservas) que pudieran ser potencialmente
explotables y por otra parte permitir obtener muestras e información sobre las
características geotécnicas de los materiales que constituirán la base del deposito
En una primera fase se realizara un reconocimiento visual para identificar los
afloramientos rocosos, la cubierta vegetal, los tipos de suelo, presencia de agua,
vestigios de hundimientos mineros, discontinuidades estructurales, fallas, etc.
Toda esta información debe quedar plasmada en planos a escalas adecuadas.
En la segunda fase se efectuaran perforaciones de sondeo y trincheras que
servirán para conseguir información geológica del subsuelo y para obtener
muestras para la realización de ensayos de laboratorio tales como permeabilidad
del suelo, compactación, resistencia al corte.
Dependiendo de las dimensiones del botadero y de las limitaciones impuestas por
el medio geográfico, el número de ensayos variara como mínimo se necesitan
conocer tres parámetros básicos como son:
o Cohesión del suelo
o Angulo de rozamiento interno
o Peso especifico ( seco y saturado )
El conocimiento de estos parámetros permite estimar si la base del futuro botadero
puede soportar la sobrecarga que supone el peso de los estériles vertidos o si por
el contrario es probable que se produzcan inestabilidades
estructurales y
movimientos de los materiales de la base.
Método de Selección del Emplazamiento: Persigue diversos objetivos, dentro de
los cuales se destacan los siguientes:

Minimizar los costos de transporte

Alcanzar la integración y restauración de la estructura en el entorno

Garantizar el drenaje

Minimizar el área afectada

Evitar la alteración sobre el habitas y especies existentes
Características de los Estériles de los Botaderos: Los materiales estériles que
conforman los botaderos son de litologías distintas y granulometrías variables, por
lo que de entrada plantea problemas físicos e incluso químicos para la posterior
implantación de la vegetación.
Por lo general predominan los estériles en forma de fragmentos gruesos con una
distribución espacial distinta dentro de los depósitos, como consecuencia de la
segregación de las partículas al ser depositadas dentro de los botaderos.
Además de la granulometría, otras propiedades físicas que deben considerarse
son la densidad, la porosidad y la permeabilidad. Dentro de las propiedades
químicas las más importantes son el contenido de metales tóxicos, el contenido de
nutrientes, la salinidad, etc.
SECUENCIA DE AVANCE DE BOTADERO Y CÁLCULO DE SU CAPACIDAD
Este es un proceso que hace parte de la secuencia de minería actual (plan de
operaciones, plan de presupuesto, plan anual)
Los botaderos se dividen en dos clases:

Retrollenados

Botaderos en superficie
Capacidad de Retrollenado: Se calcula haciendo una geometría del espacio
generado por el avance del plan de minería y del volumen de estéril que puede
ocupar ese espacio (retrollenado). Con esta geometría se genera una base de
datos similar a la utilizada para la secuencia de minería, es decir con paneles y
bloques.
Se calcula el volumen aplicando un factor de hinchamiento (1.25) para convertir
m3 en BCM. Luego a través de una hoja de Excel se reportan los volúmenes
requeridos.
DISEÑO DE BOTADEROS
Partes de la Mina
Corte Transversal

El Highwall (o pared alta) es un talud banqueado, con los estratos buzando
favorablemente a la estabilidad.

El Footwall (o pared baja) es el talud que queda una vez se ha extraído el
manto de carbón más inferior y su ángulo de talud corresponde al buzamiento
del manto.

El retrollenado avanza desde el extremo Norte del Tajo. El talud de relleno es
banqueado hacia el fondo del tajo, formando una cara recta con bancos.

Los botaderos están localizados principalmente hacia el Footwall y se
construyen en capas de 20 m con una altura máxima de 100 m.
Diseño de botaderos de superficie
Altura y ancho de banco

Botadero de Superficie: 20 m de altura

Ancho operativo de frente de botado: 200 m
Corredores y Rampas

Ancho: 40 m.

Se utiliza este ancho para realizar reclamo 3:1 para la rehabilitación de tierras,
por necesidad de una vía en la cara, para reducir el impacto de caídas de
rocas hacia la vía.

Rampas en Botadero de Superficie: Cada 20 m de altura al 8 % con longitud de
250 m.
taludes

Ángulo de reposo = 33.6º - 35º (1 : 1.5)

Pendiente Final = 3.0 : 1.0 después de taludes para reforestación.
Talud General de Botaderos
Diseño de retrollenado
Altura y ancho de banco

Retrollenado: 30 m de altura dentro del Pit y 20 m por encima del de
topografía.

Ancho operativo de frente de botado: 200 m
Corredores y Rampas

Ancho: 40 m.

Se utiliza este ancho para realizar reclamo 3:1 para la rehabilitación de tierras,
por necesidad de una vía en la cara, para reducir el impacto de caídas de
rocas hacia la vía.

Rampas en Retrollenado: Cada 30 m de altura al 8 % con longitud de 375 m.
taludes

Angulo de reposo = 33.6º - 35º (1 : 1.5)

Máximo ángulo de talud estable = 21º
Vía para mantenimiento de Canal de Drenaje y revegetación.
Talud General del Retrollenado
REHABILITACION DE TIERRAS
INTRODUCCION
El plan de rehabilitación de tierras consiste en la preparación, adecuación, siembra
y estabilización de las áreas que han sido afectadas por el proceso de minería.
Proceso de planeacion

Conciliación de plan anual vs ejecución.

Elaborar un plano que muestre:
 El total de tierras rehabilitadas a diciembre 31 del año anterior.
 Las áreas rehabilitadas durante los 3 primeros trimestres del año en
curso
 Proyección de áreas a rehabilitar en el 4 trimestre.

Evaluación de inventario de áreas afectadas, adecuadas y sembradas.

Reconocimiento de campo de las áreas potenciales a rehabilitar en
conjunto con los grupos involucrados en el plan (Producción, Ingeniería
Ambiental e Ingeniería de Mina), para efectuar un preacuerdo sobre la
estrategia que se adoptará.

Diseño del plan de rehabilitación.

Selección y medición de las áreas a rehabilitar de acuerdo con las áreas
liberadas por el plan de botaderos.

Calculo del volumen de suelo requerido.

Definición de las pilas de suelo que se utilizaran para rehabilitar las áreas
planeadas.


Selección de las vías de acarreo del suelo a rehabilitar.
Evaluación del requerimiento de remanejo de suelo por reubicación de pilas
existentes que obstaculicen el avance minero.

Determinación de las necesidades de deforestación y remoción de suelo de
acuerdo con el avance de la secuencia minera. Medición de áreas, espesores y
volúmenes de suelo a deforestar y remover.

Calculo de la capacidad de equipo minero para cumplir con las metas de:
rehabilitación, remanejo, deforestación y remoción de suelo.

Reunión de acuerdo entre producción, Ingeniería Ambiental e Ingeniería de
Mina.
GUIAS DE RESTAURACIÓN
Las guías de restauración tienen como propósito divulgar los parámetros y
procedimientos básicos que deberán tenerse en cuenta al ejecutar los trabajos de
recuperación y rehabilitación de las tierras afectadas por la minería.
Estas guías se aplicarán en todos los casos, excepto en aquellos en los cuales se
especifique información diferente y deben entenderse como el requerimiento
mínimo necesario para llegar a una condición de recuperación aceptable.
Para efectos prácticos, el proceso de restauración básicamente constará de los
siguientes pasos:

Identificación del área a restaurar

Liberación

Preparación, conformación y adecuación del terreno

Colocación de suelo

Siembra y fertilización

Mantenimiento y control

Liberación para usos alternos (Entrega usos postminería)
Definición de áreas
Dependiendo de su uso, las áreas que conforman la mina pueden clasificarse
dentro de una de las siguientes categorías:
Activas
Son todas aquellas que están siendo utilizadas para el desarrollo de la operación
minera y en las cuales se está llevando a cabo la excavación, transporte y
almacenamiento de material estéril y carbón o se están empleando en la
construcción y operación de infraestructura de soporte.
Liberadas para restauración
Un área será liberada con propósitos de restauración cuando exista un acuerdo
firme que indique que no será requerida en relación con la excavación y
transportes de materiales y/o con el desarrollo de infraestructura e instalaciones
de soporte.
Para declarar libre un área se seguirán los pasos indicados a continuación:

Identificación del área

Solicitud de liberación

Endoso
(Planeación de mina/Ing. Ambiental)
(Ing. Ambiental)
(Gerencia Técnica, Gerencia de Producción, Gerencia
de Seguridad, Gerencia de Mantenimiento)

Aprobación
(Vicepresidencia de Operaciones)
No podrá dársele a estas áreas una utilización diferente sin obtener el visto bueno
de quienes decidieron liberarla. Una vez hecha la entrega a Ingeniería Ambiental,
se hará una demarcación en el campo y se colocarán los avisos respectivos.
Además, se elaborará un mapa en el que se indique el área y se divulgara
convenientemente junto con el resto de información correspondiente a los planes
de minería.
Conformadas o adecuadas
Son las áreas en las cuales ya se han terminado los trabajos de preparación y
adecuación de pendientes, colocación de suelo, construcción de los drenajes
requeridos y están listas para el desarrollo de los trabajos agrícolas y de siembra.
Revegetadas
Esta categoría aplica a todas aquellas áreas que han sido sembradas y se
encuentran en proceso de desarrollo de la vegetación.
Restauradas
Son aquellas áreas en las cuales los procesos de siembra, fertilización, control de
erosión y establecimiento de cobertura vegetal han alcanzado un grado tal que no
requieren de la intervención directa y permanente del Operador, para alcanzar un
estado satisfactorio de recuperación o rehabilitación Los parámetros que se
tendrán en cuenta para determinar cuando un área ha sido restaurada
exitosamente son:

Cubrimiento igual al de la preminería (al menos)

Producción igual a la de la preminería

Diversidad y composición de especies adecuadas para la postminería

Densidad de vegetación igual a la de la preminería

Capacidad de soporte animal al menos igual al de la preminería
Terminación de botaderos
La definición de la configuración final de los botaderos de material estéril se hará
como parte del desarrollo del plan minero de largo plazo, para lo cual se tendrán
en cuenta factores como la elevación, la pendiente de las áreas inclinadas, los
drenajes, la disponibilidad de espacios alternos para almacenamiento de estéril,
etc.
En términos generales, la configuración geométrica de los botaderos debe tener
en cuenta el uso de la tierra y las condiciones de manejo y flujo de agua de la
postminería. En el caso de los niveles horizontales superiores (elevación final), la
configuración debe ser tal que las pendientes permitan el almacenamiento
adecuado de toda la escorrentía superficial generada en la zona, mis la de las
áreas vecinas si se trata de botaderos confinados.
Debe evitarse la depositación de cargas de material aisladas en los niveles finales,
ya que esto incrementa las horas de equipo necesarias para la conformación de
las pendientes y drenajes requeridos. Igualmente, no se construirán rellenos
sanitarios de ninguna naturaleza sobre el nivel último de un botadero.
Botaderos contra la montaña (Confinados)
Cuando los botaderos se desarrollen sobre las estribaciones de una montaña
vecina, se configuraran de tal modo que todos sus niveles y, en especial el último,
avancen hasta quedar en contacto con ella, a fin de recoger la escorrentía
superficial proveniente de la misma y utilizarla en el desarrollo de los proyectos de
restauración. Esta configuración permite además controlar el flujo de agua a
través de las zonas inclinadas, reduciendo así el potencial erosivo y eliminando la
construcción de canales de conducción.
Botadero contra la montaña
La deforestación en el área de contacto debe reducirse al mínimo necesario para
permitir la operación segura del equipo involucrado, aunque como norma general,
deberá evitarse siempre que sea posible.
El contacto entre el botadero y la montaña debe ser suave y su forma tal que,
favorezca el movimiento de agua desde aquella, evitando la formación de lagunas,
encharcamientos o drenajes a lo largo de línea de intersección.
Botaderos no confinados
En otros sectores, donde no existe la restricción de la montaña, la descarga y
conformación de material debe realizarse de tal forma que la superficie final sea lo
más uniforme posible, lo cual permite garantizar el control adecuado de la
escorrentía superficial y acortar la longitud de los drenajes en el nivel inferior
correspondiente.
Como norma general debe tratar de obtenerse un talud cuyo hombro sea recto, ya
que siendo ésta la línea de menor longitud entre dos puntos, el área inclinada a
restaurar será inferior y el equipo podrá maniobrar mis eficientemente.
Terminación de botaderos no confinados
Avances en Botadero
Teniendo el reporte de volúmenes a minar de la secuencia minera se calcula la capacidad
de espacio en retrollenado o botadero que va a ocupar. Esto define la configuración del
botadero: pata, bancos, rampas, corredores y la infraestructura necesaria para el acarreo
de estéril.
La secuencia del llenado de Retrollenado o Botadero de Superficie es del nivel más bajo
hacia el nivel alto,
El nivel origen de minería donde sale el material debe ir a un nivel más alto en
retrollenado o como mínimo al mismo nivel. Nunca se debe llevar estéril desde un nivel de
minería hacia un nivel más bajo de retrollenado, es decir, los camiones no deben bajar
rampas cargados.
La máxima altura vertical que pueden subir los camiones cargados al botadero es de 3
bancos de superficie (60 m). Esto permite obtener la máxima productividad de los
camiones en ciclos de acarreo.
Avance en Botadero
Esta secuencia de llenado obedece a que primero se crea la plataforma en el fondo
(primer banco) para luego avanzar los bancos superiores, del retrollenado o del Botadero
de Superficie.
Vista en Planta del avance por panel.
Los avances en general se hacen por Strips o paneles en cada banco, dejando un espacio
de 40 m de corredor entre niveles de banco y 50 m para rampa interbanco,
aproximadamente 100 m en total entre bancos.
El talud lo forma el ángulo de reposo de la caída del material (1.5/1) durante el avance del
botadero. El ángulo final de la caída libre se define utilizando parte del corredor (40 m) en
cada banco para dejar el talud (3/1) apropiado para rehabilitar el área.
Talud de Avance Retrollenado
Talud Final para Rehabilitación
Detalle de las bermas de operación cada 30 mts.
Teniendo el reporte de volúmenes a minar de la secuencia minera se calcula la capacidad
de espacio en retrollenado o botadero que va a ocupar . Esto define la configuración del
botadero para bancos, rampas , corredores y la infraestructura para el acarreo del estéril.
La secuencia del llenado de retrollenado o botadero de superficie es del nivel mas bajo
hacia el nivel mas alto .
El nivel origen de minería donde sale el material debe ir a nivel mas alto en retrollenado o
como mínimo al mismo nivel.
“Nunca se debe llenar estéril desde un nivel de minería hacia un
nivel mas bajo de retrollenado, es decir, los camiones no deben
bajar rampas cargados “
El talud lo forma el ángulo de reposo de la caída del material (1:1.5) durante el avance del
botadero.
Construcción de Botaderos (Parámetros utilizados en EL CERREJON)
En la construcción de botaderos se deben tener los siguientes parámetros:

Diferencia de nivel en retrollenado 30 mts

Diferencia de nivel en botaderos 20 mts

Ancho de corredor 40 mts

Construcción contra la colina

Pendiente de drenaje 0.5 % hacia la colina

Pendiente de drenaje en retrollenado 0.5 % hacia el norte

Pendiente del talud (Material en reposo 1:1.5)

Ancho de rampas 38 m

Pendiente de las rampas 8 %

Área suficiente para el almacenamiento del estéril

Disponibilidad de zonas para la restauración del suelo removido

Tipo de roca a almacenar

Drenajes

Adecuación y mantenimiento

Construccion de vias perimetrales en los avances en retrollenado.
Drenajes del Botadero : Se construyen canales junto a la pata del banco dejando una
pendiente en la vía del corredor del 0.7 % hacia la colina para drenar las aguas lluvias
Iluminación : En cada botadero habrá torre de iluminación o plantas eléctricas para
alumbrado distribuidas en dentro del triangulo de botado.
Los requisitos mínimos de iluminación son :

Cuando el frente del botadero sea de 50 metros o menor debe contarse con una
planta de iluminación.

Cuando el frente sea entre 50 y 150 m se debe contar con un mínimo de dos
plantas . Cuando el frente sea mayor de 150 m debe contar con tres plantas.

Cuando se usen dos o mas plantas de iluminación una debe colocarse en el
extremo derecho del frente y las demás dentro del triangulo de de distribución de
trafico

Una planta se considera apta para iluminar el botadero , cuando tiene un mínimo
de cuatro lámparas (4) en perfecto estado de funcionamiento.
El operador del tractor es responsable de la correcta ubicación y
funcionamiento de las plantas y es quien deberá reportar el
mantenimiento, sus problemas, para que canalice la información y se
tomen los correctivos del caso
Señalización:
Ubicar flechas reflectivas en la vía, que indiquen el ciclo de botado.
Ubicar señales reflectivas metálicas , usar conos para vías cerradas y limites de botado en
la pata del botadero.
A medida que el botadero avanza , la parte no usada debe cerrarse con bermas con el fin
de controlar el trafico de camiones y disminuir el mantenimiento de vías y la cantidad de
agua para controlar el polvo.
Área de Descargue :
Debe estar en buenas condiciones y con una amplitud de 28 m ,
entre la berma de descargue y el triangulo separador de vías de entrada y salida.
El triangulo en el área de descargue debe definirse con moto niveladora y señalizarse.
Se debe correr el triangulo a medida que avanza el botadero.
Pendiente de pisos :
Se deben llevar los pisos de acuerdo con las cotas indicadas en
el control diario topográfico, con una precisión de mas o menos 30 cms, según una
plantilla de drenage previamente diseñada.
MANTENIMIENTO DE BOTADEROS
El arte de mantener bien llevado un botadero consiste en tener un frente de descargue
disponible para que el camión vacíe la carga de estéril y esta pueda rodar por el talud .
Para lograr un trabajo productivo y seguro se debe tener en cuenta:
 Mantener una berma uniforme y alineada de 1.5 metros ( ½ llanta ) de altura, para
permitir que el camión pegue las cuatro ruedas traseras a dicha berma y brinde
seguridad al operador al retroceder.
 Las pilas encontradas en el botadero cerca de la berma deben ser empujadas en
sentido perpendicular a ella, emparejar el piso de derecha a izquierda con el fin de
mantenerse siempre por el lado visible del operador del camión que retroceda
hacia su sitio de descargue.
 Recuerde que el trafico del equipo pesado compacta el estéril descargado por
tanto, el piso cederá a medida que el botadero avanza .Tenga presente que cuando
un botadero se llena de material húmedo o cuando la pata del talud de avance del
botadero tiene agua depositada , el frente de avance se agrietara . Entonces se
debe cortar toda la zona fallada unos seis metros detrás de la grieta con una
pendiente fuerte . Luego se inicia un nuevo descargue en dicha área con un
material seco.
 Topografia marcara la via principal del avance del botadero según el avance en
forma de espina de pescado
 El equipo de topografía hace chequeo al avance del botadero y coloca estacas con
colores cuyos significados son:
Estaca con cinta blanca = corte
Estaca con cinta azul = relleno
Estaca con cinta azul + blanca = ceros
IMPACTO AMBIENTAL EN DEPOSITOS DE ESTERILES (BOTADEROS).
TOPICOS A CONSIDERAR
MATERIAS
Localización, dimensionamiento , diseño
Métodos de Depositación
, método construcción, capacidad, vida
útil , estabilidad de taludes
Características del Material
Granulometría, humedad, potencial ,
generación aguas ácidas
Transporte de Estéril
Frecuencia
,
tipo
y
capacidad
del
vehículo
Área de Influencia
Geología/ Geomorfología
Caracterización
geomecánicas
,
Geotecnia / Riesgos naturales
sismicidad,volcanismo , deslizamiento,
escorrentías superficiales.
Meteorología Calidad del aire
Clima,
Temperatura
,
régimen
de
vientos, precipitaciones
Hidrologia e Hidrogeología
Identificación,
cuantificación
caracterización
fisicoquímica
de
los
recursos,
Flora/ Fauna
Descripción y cuantificación de la flora y
fauna existente en el área de impacto
Aspectos Socioeconómicos
Infraestructura , actividades económicas,
poblaciones aledañas.
Identificación
Impactos-
Manejo
Ambiental
Emisiones y descargas al medio Material particulado a la atmósfera ,
ambiente
ruidos, vibraciones.
Incidencia del deposito en el medio Alteración de asentamientos humanos,
Receptor
cursos
de
agua
superficial
y
/o
subterránea , calidad del suelo vegetal y
del aire , flora y fauna
Riesgos asociados a los Depósitos Probabilidad
obstrucción
de
,
inundaciones
desprendimientos
por
,
hundimientos , erosión , fenómeno de
remoción de masa , infiltraciones , fallas
de deslizamiento.
Plan de Manejo Ambiental
Descripción de medidas de prevención ,
reparación y mitigación , sistemas de
control ( monitoreo )
Plan de Cierre y Abandono
Cierre
de
reparación,
monitoreo
accesos
,
estabilidad
medidas
de
de
taludes,