Las presas de relaves mineros tienen muchas similitudes pero a su vez diferencias sustanciales con las presas de embalse construidas con materiales sueltos. Las primeras configuran la estructura de contención o cierre de un depósito de residuos de procesos mineros, y se construyen generalmente como presas de enrocado, pero históricamente también han sido construidas con los mismos relaves que contienen. Por el tipo de contenido de los depósitos, las consideraciones ambientales respecto de la contaminación potencial de los mismos, constituyen un fuerte condicionante en el diseño, operación y cierre. Los sucesivos recrecimientos o construcción por etapas en función de las necesidades del proceso minero constituyen junto con la vida útil una de las más importantes diferencias. Se destaca también la prácticamente inexistencia de órganos de operación como aliviaderos, obras de toma o descargadores, El muy difundido uso en minería de sistemas de impermeabilización basados en geosintéticos tanto para la presa como para el depósito constituyen también un contraste con las presas de embalse. Por último se presentan en este trabajo, algunos casos de auscultación y monitoreo previstos tanto desde el punto de vista estructural como ambiental.

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Similitudes y diferencias entre presas de embalse y presas de relaves
Pablo Made1, Ana Morea1
1
Solucionart S.A., B° Dalvian Mna. 19, C 13, Ciudad Mendoza 5500, Argentina
Mail de contacto: pmade@solucionartsa.com
RESUMEN
Las presas de relaves mineros tienen muchas similitudes pero a su vez diferencias sustanciales
con las presas de embalse construidas con materiales sueltos. Las primeras configuran la
estructura de contención o cierre de un depósito de residuos de procesos mineros, y se
construyen generalmente como presas de enrocado, pero históricamente también han sido
construidas con los mismos relaves que contienen.
Por el tipo de contenido de los depósitos, las consideraciones ambientales respecto de la
contaminación potencial de los mismos, constituyen un fuerte condicionante en el diseño,
operación y cierre.
Los sucesivos recrecimientos o construcción por etapas en función de las necesidades del
proceso minero constituyen junto con la vida útil una de las más importantes diferencias. Se
destaca también la prácticamente inexistencia de órganos de operación como aliviaderos, obras
de toma o descargadores,
El muy difundido uso en minería de sistemas de impermeabilización basados en geosintéticos
tanto para la presa como para el depósito constituyen también un contraste con las presas de
embalse.
Por último se presentan en este trabajo, algunos casos de auscultación y monitoreo previstos
tanto desde el punto de vista estructural como ambiental.
Palabras clave: presas de relaves, diques de colas, geosintéticos,

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1 INTRODUCCIÓN
Si bien es obvia la diferencia entre una presa de embalse y una presa de relaves, en la función
principal de ambas, esto es la de permitir generar un depósito para almacenar agua y en el otro
caso residuos minerales respectivamente, existen muchas similitudes y a la vez diferencias.
La cantidad y clasificación de desechos mineros, son casi tan variados como sus métodos de
procesamiento. En el caso de las colas o relaves, son básicamente roca finamente molida,
mezclada con agua y con la consistencia de un lodo, bombeados generalmente hasta un depósito.
La necesidad de disponer este tipo de residuos de la explotación minera, generan a veces la
necesidad de construir depósitos o sitios acondicionados que pueden incluir uno o más un cierres
que permitan su estabilidad estructural e hidráulica.
En general, estas presas de relaves pueden y han sido construidas tanto con material de
préstamos y/o con el mismo relave en forma de relleno hidráulico. Como en el caso de las presas
de embalse la topografía disponible en el sitio en general es determinante en el tipo de depósito y
de estructura de contención.
En Argentina, en general, se usa indistintamente el término Dique de Colas tanto para
denominar a la presa de relaves, como al depósito que los contiene. En este trabajo, haremos la
distinción a fin de evitar que el uso coloquial de estos términos se utilice en documentación
técnica.
2 EMBALSES Y DEPÓSITOS DE COLAS
Como mencionamos anteriormente, una primera y principal diferencia entre un embalse y de un
depósito de colas lógicamente sería su contenido. En la primera de ellas, la principal función es la
de acumular agua y en el segundo colas o relaves.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, el agua que entra a un embalse lo hace también con
sedimentos, que limitarán su vida útil a medida que la proporción entre el agua embalsada y los
sedimentos acumulados disminuya.
En el caso de los depósitos de colas, las proporciones entre roca molida y agua varían
inicialmente para poder transportarlas desde la planta de procesos hasta su disposición en el
depósito, ya sea gravitatoriamente o mediante bombeo. El proceso de sedimentación de los
sólidos en el fondo del depósito, produce la separación y desplazamiento hacia arriba del agua
contenida, la cual es recuperada en las denominadas “lagunas de aguas claras” para ser
reutilizada nuevamente en el proceso.
Por otro lado, en el caso de los depósitos de colas, el recrecimiento sucesivo de la presa a
medida que avanza la explotación, permite la mayor acumulación de relaves, generando de esta
forma un depósito que difiere en el tiempo la construcción y con ello el costo de inversión inicial de
la misma, postergándolo a medida que se necesita acumular y disponer de mayor cantidad de
residuos.
2.1 Tipos de depósitos de colas
Históricamente no siempre se han construido o dispuesto de sitios específicos para las colas.
En muchas partes del mundo, estos residuos del proceso de flotación o de lixiviación en tanque,
han sido volcados en ríos, arroyos, o sitios cercanos para que el agua “naturalmente” los
dispusiera. En otras operaciones, se generaron acumulaciones inestables de relaves que
posteriormente colapsaron total o parcialmente generando efectos negativos en el ambiente.
Lógicamente que el impacto ambiental de este tipo de prácticas hoy son inadmisibles, por lo
que la disposición final de los relaves constituyen un punto fundamental en el proyecto, la
operación y cierre de la mina, a fin de minimizar el impacto negativo que puedan generar las colas
en el ambiente.
Actualmente, y desde hace décadas, se busca el confinamiento de los relaves ya sea en un

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espacio natural por elevaciones o depresiones topográficas existentes, y/o con obras artificiales de
retención.
En otros sitios se han aprovechado cavidades “pre-existentes” tales como minas a cielo abierto
o subterráneas abandonadas, cavernas naturales, o cualquier sitio cercano a la planta con
capacidad suficiente para almacenar los residuos.
En general, la elección del sitio dependerá del estudio de alternativas específicas para cada
proyecto y ubicación, pudiendo en algunos casos requerir una abundante cantidad de estudios
previos. Entre estos parámetros a tener en cuenta, podemos mencionar:
• Ubicación del proyecto, contemplando su geología, geomorfología, hidrología,
hidrogeología, clima, etc.
• Riesgo sísmico.
• Condicionantes propias del proyecto, tales como legislación vigente, disponibilidad de
terreno, agua, restricciones, riesgos ambientales, etc.
• Características propias de los relaves, potencialidad de contaminación por generación
de aguas ácidas, metales pesados. Debe analizarse en función de esto, la necesidad de
la impermeabilización del sitio.
• Disponibilidad de materiales de construcción.
• Factibilidad económica.
• Consideraciones sociales, disponibilidad de mano de obra, presencia de grupos
ambientalistas anti-mineros, etc.
En muchos, por no decir la mayoría de los casos, las condiciones morfológicas ideales para el
proyecto lo constituyen cuencas o tramos de ríos y arroyos, permanentes o no, debiendo
analizarse y estudiarse profundamente el impacto de la instalación de un depósito en el sitio. La
entrada de aguas superficiales al depósito, y la presencia y características del flujo sub-superficial,
deben ser tenidas muy en cuenta a fin de evitar impactos negativos. En general podrán ser serán
necesarias obras adicionales como la construcción de desvíos de aguas superficiales, sistemas de
colección de aguas subterráneas, muros cortafugas, y sistemas de monitoreo a fin de minimizar o
evitar el impacto sobre este recurso.
Todas estas consideraciones tienden a dar solución al problema permanente de equilibrar un
diseño de almacenamiento en condiciones óptimas de estabilidad, espacio, protección ambiental y
costos reducidos de construcción y operación.
2.2 Impermeabilización de los depósitos
Como se mencionó anteriormente, hay casos en que será necesario la impermeabilización del
sitio donde se alojarán las colas. Entre estos casos podemos mencionar:
• Roca o mineral con posibilidad de drenaje ácido de roca, y que no pueda neutralizarse
este efecto.
• Utilización de químicos en el proceso que puedan contaminar el subsuelo o las aguas
subterráneas.
• Restos de metales que pueden convertirse eventualmente en contaminantes.
En general estas impermeabilizaciones del vaso son realizadas mediante un sistema que
permite disminuir la cantidad de agua contenida en las colas y a su vez proveer una
impermeabilidad adecuada. Entre otros, podemos mencionar brevemente el dispuesto para el
proyecto Pascua Lama, en la Provincia de San Juan, el cual consta de las siguientes capas,
descriptas de abajo hacia arriba:
• Suelo del lugar, con pendientes y formas adecuadas para recibir las capas

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subsiguientes. Este material de apoyo, se construye generalmente con cortes y
rellenos, evitando salientes rocosas, superficies que puedan producir acumulación,
taludes con grandes pendientes, etc.
• Un sistema de drenajes o de recolección de filtraciones, que colectarían eventuales
flujos por debajo del sistema de impermeabilización, y a la vez evitan subpresiones en
el mismo.
• Un suelo de baja permeabilidad (generalmente arcilloso), con una granulometría
adecuada, sin gravas, de espesor mayor a 30cm, adecuadamente dispuesto y
compactado. Este suelo tiene una terminación lisa, sin piedras que puedan dañar la
geomembrana por punzonado.
• Una geomembrana de polietileno, debidamente colocada y soldada a fin de evitar
pérdidas, formando una superficie continua en todo el depósito y la presa en contacto
con las colas.
• Un sistema de drenaje del agua contenida en las colas, conformado por tuberías
ranuradas de polietileno, dispuestas en las zonas bajas y con pendiente hacia un
sumidero que permite su recolección y recuperación.
• Por último, la fina granulometría de las colas, y el proceso de consolidación con el paso
del tiempo, confieren una capa adicional de baja permeabilidad.
Entre los depósitos de colas no revestidos en operación en Argentina podemos mencionar el
de Bajo de la Alumbrera, en la Provincia de Catamarca.
En la siguiente figura se muestra la construcción de un sub-drenaje, antes del sistema de
impermeabilización, puede verse el geotextil recubriendo la roca de alta permeabilidad.
Fotografía 1 – Construcción de sub-drenaje en depósito
3 PRESAS DE EMBALSES Y PRESAS DE RELAVES
Tanto para contener grandes volúmenes de agua, como de colas o relaves, hace falta la
construcción de un muro de cierre, que en general denominamos presa.
Las presas de embalse, por definición, crean una retención de agua que permite su derivación,
con obras de toma sumergidas y conducciones a presión (sección llena) y están ubicadas
transversalmente en el cauce de un río, un arroyo o un canal.
Si bien no es el propósito de este trabajo explayarnos sobre las presas de embalse, podemos
mencionar que las mismas pueden realizarse con distintos materiales de construcción, tales como
suelos, roca, hormigón, etc. e inclusive mediante la combinación de varios de estos elementos, y
también por la forma de resistir el empuje del agua, generando distintas tipologías.
En el caso de las presas de relaves, los materiales de construcción utilizados pueden ser de
empréstitos, relaves o una combinación de los mismos.

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Como en el caso de las presas de embalse, en general se prevé, instala y operan sistemas de
auscultación de las obras y del entorno. Se instalan instrumentos tales como piezómetros,
inclinómetros, asentímetros, acelerógrafos, redes de medición microgeodésica, a fin de verificar
las condiciones de estabilidad de las obras y el cumplimiento de las hipótesis de proyecto. Es
usual también la instalación de pozos de monitoreo de aguas subterráneas, sensores para calidad
de aire y polvo en suspensión, etc.
3.1 Presas construidas con material de empréstito
Por lo general, cuando no se utilizan relaves, se construye el muro con enrocado proveniente
del destape o “prestripping” de la mina. Este destape está constituido por los suelos y rocas
estériles extraídos de la mina, entendiendo como estériles el material que no contiene mineral
económicamente aprovechable.
En estos casos, conceptualmente, el funcionamiento es similar a una presa de enrocado con
pantalla de hormigón aguas arriba (CFRD), donde se coloca un órgano de estanqueidad en el
paramento mojado, y los materiales van aumentando su permeabilidad y su resistencia mecánica
hacia aguas abajo. Por lo general, en estas presas, la “pantalla” es una geomembrana apoyada
sobre un suelo de baja permeabilidad, y en el interior se disponen drenes a fin de disminuir los
niveles saturados, siendo construido con enrocado la mayor parte del cuerpo y espaldón de aguas
abajo de la presa.
Caso típico de este tipo de solución es el muro de cierre del depósito de colas del río Turbio
(Pascua Lama), en San Juan. En la siguiente figura se muestra un corte típico, en color más
oscuro la primera etapa de construcción y más claro hasta la etapa N°7.
Figura 1 – Corte típico Pascua Lama, construida con enrocados, por el método de aguas abajo
En este caso, el material de enrocado es colocado y compactado según especificaciones
técnicas y controles de construcción rigurosos, con el fin de asegurar una resistencia mecánica
adecuada para la zona sísmica donde está emplazado.
3.2 Presas construidas con relaves
Muchas presas han sido construidas con los mismos relaves resultantes de la operación de la
planta. En general, se busca separar los relaves más gruesos (arenas de relaves) de la fracción
más fina. Con las arenas de relaves se construye el muro por vertido hidráulico y posterior
desecación de las mismas.
Este tipo de construcción, a veces se realiza con un muro de partida que da una primera
contención al relave, mejorando su estabilidad inicial y favoreciendo su drenaje.
Estas presas construidas con relaves, tienen problemas de inestabilidad debido principalmente
a:
• Altos y/o variables contenidos de agua en el relave.
• Muy difícil caracterización mecánica de las colas.
• Recrecimientos excesivos que no permiten la disipación de la presión de poros.
• Aumento de zonas saturadas por capilaridad.

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• Procesos de licuefacción tanto estática como dinámica.
Estas características, sumado a la forma de colocación, en general por relleno hidráulico hacen
que tengan taludes muy suaves comparados con presas construidas con empréstitos.
El sobrepaso también constituye una forma de rotura o falla frecuente, debido a la consabida
ineptitud de soportar este tipo de solicitación de las presas de materiales sueltos.
En general, la operación hidráulica es esencial para la seguridad de las presas de relaves, y
diferentes casos históricos sugieren que casi siempre estas condiciones juegan un papel
fundamental en el desarrollo de fallas de estas estructuras (Oldecop L., Zabala F., Rodríguez
Pacheco R., Garino Libardi L., 2008)
4 RECRECIMIENTOS DEL MURO DE CONTENCIÓN
Como mencionamos anteriormente, una de las principales características de las presas de
relaves, es la construcción por etapas de las mismas, a medida que se va necesitando un mayor
volumen disponible para disponer las colas.
Existen 3 clases típicas clases de recrecimiento del muro, identificadas por su posición
respecto del eje inicial de la presa, es decir:
• Por el método de aguas arriba
• Método de aguas abajo
• Método de eje central.
Por supuesto que esto es una generalización, y existen soluciones intermedias y distintas
tipologías tanto constructivas como con distintos materiales, podría decirse que existe una
solución para cada depósito de colas construido. En la siguiente figura se muestra un
Figura 2 – Métodos de construcción y recrecimientos respecto de eje inicial de la presa
4.1 Método de Aguas Arriba
Consiste generalmente en la construcción de un pequeño muro de contención con material de
enrocado o suelo, y en el vertido inmediatamente aguas arriba de la fracción gruesa de los relaves
que han sido separados por métodos gravitatorios (por ejemplo ciclones) de la fracción más fina.
Esta fracción fina, es la que va al depósito. Ver Figura 3.
Este tipo de configuración, fue la forma más común de presas de relaves en pequeñas minas y
depósitos de hasta unos 25m de altura, por el ahorro en material de construcción. Sin embargo,
son la tipología más inestable debido principalmente a la gran superficie de saturación y escasa o
nula capacidad resistente de las colas. Es por ello, la legislación chilena ha prohibido la
construcción de este tipo de presas de relaves (Ramírez Morandé, 2007).

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Figura 3 – Esquema de recrecimiento por aguas arriba
4.2 Método de Aguas Abajo
En este caso también por separación gravitatoria de los componentes del relave se construye
por el método de aguas abajo, disponiendo la fracción más fina en el depósito. Es usual disponer
de uno o dos muros iniciales de sostenimiento.
Este método requiere una gran cantidad de arenas para su ejecución pero permite una mayor
capacidad resistente especialmente en zonas sísmicas.
Otro caso típico es el del proyecto Pascua Lama, donde el recrecimiento de cada etapa de
construcción se realiza por el método de aguas abajo, pero en este caso el muro es construido
con material de enrocado y no relaves. La estanqueidad está dada por el talud de aguas arriba
con su suelo de baja permeabilidad y la geomembrana. (Ver Fig. 1)
4.3 Método del eje central
En este caso, se comienza por un muro central de inicio, y a medida que se avanza con la
construcción, se rellena hacia aguas abajo con arenas y con la porción fina hacia aguas arriba.
Existen también casos mixtos, donde el espaldón de aguas abajo y la mayor parte del cuerpo
de la presa se construye con enrocado, constituyendo de esta forma una estructura de mayor
resistencia mecánica y estabilidad.
Un caso de este tipo es la de mina Bajo de la Alumbrera en la Provincia de Catamarca, cuya
sección transversal se muestra en la siguiente figura.
Figura 4 – Esquema de recrecimiento de eje central modificado
En este proyecto, la mayor parte de los rellenos son de estéril de la mina, con disposición hacia
aguas arriba de material seleccionado más fino que sirve de filtros y transición.
5 COMPONENTES Y OBRAS ANEXAS
En el caso de los embalses, existen obras complementarias a la presa que permiten su

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aprovechamiento y dan seguridad en la operación. Entre estas obras podemos mencionar el
aliviadero, la obra de toma y aducción, descargadores de fondo, etc.
Como en el caso de las presas de embalse, existen algunas obras complementarias que
permiten la operación de los depósitos de colas:
• Cubeta o depósito, constituye el sitio donde se depositarán las colas.
• Muro de cierre o presa, delimita el depósito permitiendo contener los relaves en el
mismo.
• Sistema de descarga de relaves, constituido por el sistema de bombeo (si lo hubiera) y
conducción a pelo libre o a presión, y el sistema de tuberías de distribución de las colas
en la zona perimetral del depósito.
• Zona de playa o de descarga de relaves, son los sectores donde se depositan las colas
formando una playa debido al muy bajo ángulo de reposo de las colas con agua.
• Laguna o pozo de aguas claras, se forma por la sedimentación de las partículas sólidas
y exudación del agua. El manejo de esta agua permite su recuperación y re-uso en la
planta de procesos.
• Vertedero de demasías, como en el caso de las presas de embalse, es la estructura
fundamental para prevenir un sobrepaso ya sea por lluvias o exceso de agua en la
laguna.
• Sistema de impermeabilización, para el caso de que deban evitarse la contaminación de
suelos y aguas por la presencia de sustancias nocivas en el depósito.
• Canales de desvíos, son captaciones y conducciones que evitan la entrada al depósito
de agua de lluvia o deshielo.
En la siguiente fotografía se muestran los enrocados compactados del muro de la presa, y
aguas arriba la construcción del sistema de impermeabilización con geomembrana.
• Fotografía 2 – Construcción de la presa y depósito de colas
• CIERRE DEL DEPÓSITO
Junto con el proyecto para la construcción y operación del depósito, comienza como parte de
ese proyecto, el plan de cierre del mismo. Este plan de cierre debe contemplar todas las
operaciones necesarias para generar condiciones de estabilidad física y química tanto del material
depositado como de las obras.
En general un plan de cierre y post-cierre del depósito contempla:
• Prevenir contaminación estabilizando y aislando los residuos contenidos.
• Restaurar en lo posible la red hidrológica existente o al menos una red estable.
• Prevenir erosiones, deslizamientos o inestabilidad de taludes y obras.
• Desmantelamiento de todos los sistemas de bombeo, conducción y disposición de
relaves.
• Evitar la entrada de aguas al material depositado.
• Prevenir, atenuar y si es necesario neutralizar la generación de drenaje ácido.
• Otras contempladas en las legislaciones de cada sitio en particular, y en los
compromisos corporativos asumidos por la propia empresa minera.

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REFERENCIAS
Ramírez Morandé, N., 2007. Guía Técnica de Operación y Control de Depósitos de Relaves, Servicio
Nacional de Geología y Minería, Departamento de Seguridad Minera. República de Chile.
Oldecop L., Zabala F., Rodríguez Pacheco R., Garino Libardi L., 2008. Funcionamiento Hidráulico,
Estabilidad y Mecanismos de Rotura de Presas de Relaves Mineros. Comité Argentino de Presas. V
Congreso Argentino de Presas y Aprovechamientos Hidroeléctricos, Tucumán 2008.