Las actividades mineras producen, tanto si son superficiales como subterráneas, una gran cantidad de materiales de desecho que plantean el problema de su almacenamiento en condiciones adecuadas de estabilidad, seguridad e integración en el entorno.
Las rocas estériles procedentes de la cobertura de las operaciones de cielo abierto o de las labores de preparación en las subterráneas se depositan, generalmente, como fragmentos gruesos en montones que constituyen las denominadas escombreras o botaderos. También se almacenan de la misma manera los rechazos de las plantas de tratamiento y concentración con una granulometría inferior a la de los materiales anteriores, pero sin llegar al rango de las arenas y lodos.
Factores locales para la ubicación
Lugar de emplazamiento
La elección del emplazamiento de un botadero se debe basar en criterios técnicos, económicos, ambientales y socioeconómicos, etc. En los criterios específicos mas importantes se encuentra la distancia de transporte desde la explotación hasta la escombrera, que afecta al costo total de la operación; la capacidad de almacenamiento necesaria, que viene impuesta por el volumen de estériles a mover; las alteraciones potenciales que pueden producirse sobre el medio natural y las restricciones ecológicas existentes en el área de implementación.
Antiguamente, la elección de una alternativa de emplazamiento se basaba únicamente en los costos de operación, pero actualmente las consideraciones ambientales han incrementado su importancia pasando a estar en algunos casos por encima de las económicas.
Tamaño y forma
Esta determinado por el volumen de estéril que es preciso mover para la extracción del mineral. Tal cantidad, depende en las minas a cielo abierto, no solo de la estructura geológica del yacimiento y de la topografía del área, sino del valor económico del mineral y de los costos de extracción del estéril. Las relaciones entre la roca estéril y el mineral son en la mayoría de las explotaciones de sustancias metálicas y energéticas muy superiores a la unidad.
Según la implantación de el botadero con respecto a la explotación estas se clasifican en interiores, si los estériles se depositan dentro de los propios huecos excavados tras la apertura de un hueco inicial, y exteriores, cuando la morfología del yacimiento y su consiguiente explotación no permite el relleno del hueco creado en las primeras fases de la mina. Así mismo la forma de las escombreras depende de los equipos mineros de transporte y vertido, antiguamente, era habitual el transporte con foniculares y vagonetas con los que se formaban estructuras de formas cónicas, en la actualidad se utilizan volquetas o cintas transportadoras que facilitan el extendido y compactación sistemática y se adaptan mas fácilmente al diseño final de formas del proyecto
Geología y capacidad portante
Sobre el sitio del asentamiento de el botadero es preciso realizar una investigación de campo que corrobore la no existencia de mineral en el subsuelo que pudiera ser económicamente explotable, y por otro lado recolectar muestras sobre las características geotécnicas de los materiales que constituirán la base del deposito. Particular atención requiere esta superficie de apoyo cuando está dispuesta naturalmente en forma de ladera. En estos casos y, para pendientes superiores a 10-15o, es normal realizar, aparte de la limpieza de las tierras, una serie de "bancales" en forma escalonada para facilitar el asiento de los estériles, evitando deslizamientos potenciales a través de la superficie de contacto.
En la primera etapa se realizara un reconocimiento para identificar los afloramientos rocosos, la cubierta vegetal, los tipos de suelos, surgencias de agua, áreas de baja permeabilidad, vestigios de hundimientos mineros, discontinuidades estructurales, etc.
En la segunda etapa se efectuaran sondeos y calicatas, que servirán para conseguir información geológica del subsuelo y para la obtención de muestras para la realización de ensayos in situ o en laboratorio, los sondeos para el reconocimiento se deben realizar a profundidades superiores a los 5 o 7 m.
Como mínimo se deben conocer tres parámetros básicos, la cohesión, el ángulo de rozamiento interno y el peso especifico aparente (seco y saturado), para estimar si la base de la escombrera puede soportar la sobrecarga que supone el peso de los estériles vertidos o si por el contrario es probable que se produce inestabilidades estructurales y movimientos de los materiales de la base que afecten a la estructura.
Método de selección del emplazamiento
La elección del área de implantación de un botadero persigue diversos objetivos como son:
- Minimizar los costos de transporte y vertido.
- Alcanzar la integración y la restauración de la estructura en el entorno.
- Garantizar el drenaje.
- Minimizar el área afectada.
- Evitar la alteración sobre habitats y especies protegidas, etc.
La técnica de la evaluación se basa en el análisis de decisiones con objetivos múltiples, este método es de gran aplicación en la ingeniería y requiere el empleo y definición de funciones de utilidad multiatributos para la valoración de los diferentes objetivos implicados en la toma de decisiones.
Ejemplo: En las proximidades de una mina se disponen de 3 alternativas para la disposición de una escombrera, los objetivos prioritarios que se deben alcanzar y los pesos relativos de cada uno de ellos se ilustran a continuación:
ALTERNATIVASOBJETIVOS |
1 |
2 |
3 |
PESO RELATIVO |
|---|---|---|---|---|
| Costos de transporte y construcción | 2 |
1 |
3 |
0.35 |
| Superficie afectada | 3 |
2 |
2 |
0.1 |
| Obras de drenaje | 2 |
2 |
3 |
0.1 |
| Ocultación a las vistas | 2 |
1 |
3 |
0.2 |
| Facilidad de revegetación | 2 |
3 |
1 |
0.1 |
| Contaminación de acuíferos | 2 |
1 |
3 |
0.15 |
| Utilidad relativa global | 2.1 |
1.4 |
2.7 |
Conforme a los resultados obtenidos la mejor alternativa de implantación es la 3, seguida de la 1 y 2.