SERMIN 2023-2 Sesion Unidad I.pdf

SERVICIOS
MINEROS
2023-2
Docente: ALFREDO ARÁNGUIZ
w w w . u a c . c l

SERVICIOS MINEROS
PROGRAMA
UNIDAD I : MANEJO AGUAS INTERIOR MINA
UNIDAD II : INSTALACIONES ELÉCTRICAS
UNIDAD III: MANTENIMIENTO
UNIDAD IV: ABASTECIMIENTO
Mes V Actividad
abril
7
14
21 Presentación Asignatura - Clase síncrona
28 Atención de consultas asíncronas
mayo
5 Evaluación 1 - 30%
12 Clase síncrona
junio
2 Clase síncrona
23 Examen – Evaluaciones Pendientes Justificados DC– Síncrona
30 Examen de repetición para reprobados Justificados DC
ulio
7 Cierre Académico Administrativo
14
Ajuste Calendario

SERMIN 2023-2
Unidad I
w w w . u a c . c l
MANEJO DE AGUAS AL
INTERIOR DE UNA MINA

• Causa de generación de agua en las minas
• Drenaje y desagües
• Tipos de bombas e instalación
• Impacto ambiental. Tratamiento de aguas
• Túnel minero
• Túnel caminero
UNIDAD I: MANEJO DE AGUAS INTERIOR MINA

Servicios Mineros Alfredo Aránguiz

• Acceso vehicular
• Semaforización
• Baja tensión
• Ventilación:
• Inyección aire fresco
• Extracción aire viciado
• Control de puertas
• Drenaje de aguas minas

• De acuerdo a las fuentes de abastecimiento las extracciones
de agua mayoritariamente provienen de agua de origen
subterráneo, que constituyen el 41%, por otro lado el agua
de origen superficial alcanza el 33% del agua extraída, las de
origen marino llegan al 19% y aquellas aguas adquiridas a
terceros representan el 7%.
• El agua es necesaria para los procesos de conminución por
molienda y en la hidrometalurgia.
• Para procesar mineral de sulfuros cada año se necesita
menos agua que el año anterior, puesto que se recircula
cada vez más volumen de agua.
MANEJO DE AGUAS - MINA

• Muchas concesiones y operaciones se ubican en zonas donde la escasez de agua es un factor limitante para
el desarrollo regional, en el norte de Chile. Mientras que en el sur, en donde aun se explotan minas de
carbón, en la región del BioBio, en donde la abundancia de agua en las minas puede ser un problema.
MANEJO DE AGUAS - MINA
• El uso del agua en la industria minera
representa entre el 3% - 5% del suministro
de agua de Chile.

AGUA
• La operación minera debe cuidar el agua para el desarrollo
sostenible y para la mitigación de sus pasivos ambientales.
• Existen técnicas eficientes para manejar agua en minería.
Importancia del agua en Minería
La minería en LATAM representa más de la mitad de las
exportaciones en las últimas décadas.
Resulta importante el impacto que implica la actividad en las
aguas y tener los medios necesarios para el control de
vertidos y la prevención en el cuidado del agua durante el
proceso extractivo y en el plan de cierre de minas.
Control de Erosión
Es un gran problema la erosión de los suelos, los sedimentos y
la degradación de agua superficial en la mayoría de productos.

• Rajos abiertos, depósitos, pilas de lixiviación, relaves
y áreas de mantenimiento pueden ser los puntos
mayores de corrosión.
• Materiales expuestos como desechos y suelos
contaminados contribuyen a que los sedimentos que
carguen sustancias químicas y metales pesados.
• También están los canales de derivación, mediante
los cuales se evita que el agua de escorrentía ingrese
a las operaciones mineras. Para llegar a este objetivo
puede construirse una barrera de piedras o cemento
que permita minimizar la degradación y acumulación
de residuos tóxicos.

• La industria minera se caracteriza por usar gran cantidad de agua en sus procesos
productivos y que es fundamental para el funcionamiento del yacimiento.
• A nivel mundial, el agua dulce representa alrededor del 3% del total y su
consumo corresponde a un 92% del área agrícola (4% uso doméstico y 4% uso
industrial).
• El crecimiento de la población mundial, de su nivel de riqueza y el aumento de
consumos agrícolas, han convertido al agua dulce en un bien escaso.
• Esta situación global es evidente y crítica en la actividad minera de Chile. Entre
oferta y demanda de agua dulce en el país: es deficitario en las regiones del norte
y excedentario en las del sur.
• La mayor parte de la actividad minera chilena se concentra en las regiones del
norte y, en segundo lugar, en el sector centro-norte, la disponibilidad de agua
representa un desafío de primer orden para su operación.

La mayor eficiencia en el uso del agua, de este milenio
• El consumo específico de agua en los procesos de concentración de
minerales, que representa el 70% del consumo de la industria, se redujo
desde 1.1 a 0.6 metros cúbicos por tonelada de mineral procesado. En
tanto, en los procesos hidrometalúrgicos (que representan el 10% del
consumo), la reducción fue de 0.3 a 0.1 m³/ton. El otro 20% de uso de
agua se distribuye en diferentes usos dentro de la cadena productiva. Las
mejoras de eficiencia se deben a:
• mejores prácticas productivas,
• uso de nuevas tecnologías y
• mayor reutilización/recirculación del agua en el proceso productivo.

• El abastecimiento de agua históricamente se obtiene desde fuentes de aguas
superficiales y subterráneas. Sin embargo, dada la escasez extrema en algunos
sectores, paulatinamente se ha visto un incremento en el uso de agua de mar (con y
sin desalinizar). Ejemplo de lo anterior son las Operaciones Mineras Esperanza y
Michilla, de Antofagasta Minerals; Escondida, de BHP Billiton; Cerro Negro, de CAP; y
Candelaria, de Freeport Mac Moran. Asimismo, también destacan los proyectos en
ejecución de Manto Verde (Anglo American) y Antucoya (AMSA).
• El principal problema de esta solución es su gran requerimiento de energía eléctrica
para la planta desaladora y sistema de impulsión del agua, normalmente ubicados a
decenas de kilómetros de distancia y a elevaciones de cientos o miles de metros.
• La energía eléctrica en Chile es limitada y con muy alto costo. No obstante, la minería
solo usa un 2% del consumo total de agua dulce en Chile y si lo acotamos a las zonas
donde la minería tiene una presencia relevante, este consumo sube hasta 5%.
• La importancia del agua
• Este elemento es y seguirá siendo esencial para la minería. Su abastecimiento y costo
deben estar entre las primeras prioridades de quienes toman decisiones para el
sector industrial. Por ejemplo el traspaso de agua entre cuencas y entre regiones del
sur al norte, embalses para almacenar crecidas en temporadas estivales, continuar
incrementando su uso eficiente en la actividad minera, intercambio de agua desalada
en la costa por agua dulce en la cordillera y mayor eficiencia en el uso agrícola.
El agua…
Un recurso estratégico
para la minería

El agua en el planeta
• El 71% del agua en La Tierra se encuentra en los
mares y océanos, cubriendo el 71% de la superficie
del globo
• El 97 % de toda el agua existente es agua de mar
• El 3% restante corresponde a agua dulce.
• El alrededor del 2 % está congelada en los polos
• El resto es agua dulce natural líquida, (1% del total)
que en gran parte se encuentra en acuíferos muy
profundos difíciles de aprovechar
• La limitada disponibilidad de agua dulce, se agrava
por su distribución desigual en las superficies
continentales, generando zonas de abundancia y
zonas de escasez

MINERÍA Y RE-USO DEL AGUA
El agua usada en procesos industriales, como
los mineros, se reusa cada vez más por la
sociedad, debido a la aparición de nuevos
procesos que elimina los contaminantes
incorporados durante el proceso.
Las mineras reutilizan el agua en sus procesos
y tratan los efluentes generados. Debido al
potencial de contaminación y a su consecuente
efecto en la salud humana y el ambiente
Codelco la usa 11 veces.
Reemplazo de Agua de Pozo por Agua Residual
tratada en los procesos metalúrgicos (K m3). Fuente: Cepal

CONSUMO DE AGUA EN LA MINERIA FORMAL
Fuente: Buenas Practicas y uso eficiente de agua en la industria minera, Cochilco, 2008
• Campamentos: Bebida, cocción, lavado, riego y baños. volúmenes poco
significativos frente al total consumido en una operación minera.
• Minería a cielo abierto: Su uso principal de agua es en el riego de vías
internas para reducir el polvo en suspensión. Cifras disponibles indican que
el agua utilizada en riego de caminos puede variar entre cero y el 15% del
consumo total de agua de una operación minera.
• Minería subterránea: Es reducido y el problema consiste más bien en extraer
el agua natural apozada al fondo de los trabajos, la que puede provenir de
lluvias o de acuíferos afectados. El sitio de extracción del mineral puede
tener circulación interna de agua, de origen subterráneo (afloramientos), o
de precipitaciones. Su volumen puede aumentar o disminuir, de acuerdo con
la mayor o menor capacidad del sitio para que el flujo circule.

USO DE AGUA EN PROCESOS
• Los tranques modernos tienen impermeabilización del muro de
partida; y en el fondo o base del muro de contención se consideran
drenes (dedos o camas drenantes) para interceptar posibles
filtraciones al acuífero.
• Las pérdidas asociadas a los relaves son: el líquido no recuperado que
se evapora, descarga, retiene o infiltra.
• El consumo real de agua fresca en las plantas concentradoras chilenas
es del orden de 0,79 m³/ton de mineral (Consejo Minero de Chile y
DGA, 2006). Maximizando la recirculación desde los espesadores y
tranques, evitando fugas y minimizando evaporaciones es posible
alcanzar valores en torno a 0,36 m³/ton de minera.

UNIDAD I
MANEJO DE AGUAS INTERIOR MINA
1. Causa de generación de agua
2. Drenajes y desagües
3. Tipos de bombas e instalación
4. Impacto ambiental. Tratamiento de aguas

1. CAUSA DE GENERACIÓN DE AGUA

PRESENCIA DE AGUA EN LOS MACIZOS ROCOSOS.
Las actividades mineras están estrechamente ligadas al agua.
a. Un problema a evitar, disminuir o corregir en la
explotación.
b. Una necesidad de utilización del recurso para su
aprovechamiento en la propia mina o fuera de ella.
c. Como recurso ambiental que es necesario proteger
mostrando a la sociedad que así se hace y se hace bien.
Muchas veces el problema es el inverso y tiene que liberar
grandes cantidades no deseables en el ámbito del proyecto.
Este es problema del drenaje minero: El de captar, transportar
y eliminar hacia el entorno (al medio ambiente) flujos de agua
y hacerlo de tal manera que no se ocasionen daños. Por lo
tanto el problema del agua “requiere el adecuado enfoque y
planteamiento, así como su correcta gestión”.

PRESENCIA DE AGUA EN LOS MACIZOS ROCOSOS.
Las soluciones deben estar fundamentadas en estudios
hidrológicos e hidrogeológicos que sean
suficientemente detallados, hayan sido desarrollado
desde el mismo inicio del proceso y estén destinado a
permitir la gestión racional de las aguas interceptadas.
Posteriormente se dimensionaran y construirán las
oportunas infraestructura de captación y construcción,
asegurando además su efectividad, su fiabilidad y su
constitución con elementos seguros y de larga
duración.
Debe tenerse en cuenta que todas estas
infraestructuras pueden entorpecer las labores
mineras, que en cualquier caso son elementos que
encarecen que encarecen la explotación.
Pero son absolutamente necesarias, porque si el problema de
drenaje no es adecuadamente planteado desde el principio
puede llegar a adquirir una importancia y magnitud que puede
incluso llevara a la suspensión de la explotación minera.

La Inundación de la mina Delia II ocurrió en la madrugada del 9
de junio de 2017 en la mina perteneciente a la compañía minera
"Cerro Bayo" y dejó a dos mineros atrapados en los túneles. Un
derrumbe causó que las aguas de la Laguna Verde de Chile Chico,
inundasen las galerías de la mina.
Al momento de la inundación los mineros se encontraban
trabajando en el nivel 55. En la superficie los ventiladores,
encargados de inyectar aire fresco al socavón, habían dejado de
funcionar y una alarma sonó por solo 10 segundos. A las cinco de
la mañana un supervisor ingresó a la mina y descubrió la
tragedia: la mina había sido inundada. Tras 18 días de búsqueda
la compañía Cerro Bayo oficializó el fallecimiento de los mineros.
"Por la magnitud del evento, cuya verdadera dimensión hemos
ido conociendo al realizar las operaciones y evaluaciones técnicas
propias del manejo de la emergencia, podemos concluir, con
mucho pesar, que lamentablemente no existe posibilidad de
encontrar con vida a los mineros Jorge Sánchez y Enrique Ojeda".
Extracto del comunicado emitido por Minera Cerro Bayo, 27 de junio de 2017
RIESGOS Y CONSECUENCIAS

• Uno de los puntos de partida en todo proyecto que contemple una
excavación de cierta envergadura es, consecuente, empezar por llegar a
alcanzar un profundo conocimiento de la realidad del entorno físico en el
que se va a operar mediante la realización de los correspondientes
estudios e investigaciones del tipo hidrológico e hidrogeológico y
encaminados a permitir gestionar correctamente esa presencia de agua de
distintos origen desde tres puntos de vista:
• El agua y su influencia en la estabilidad de taludes y aberturas mineras
subterráneas y en definitiva en la seguridad geotécnica de la explotación. Continúan atrapados 181 trabajadores chinos en
dos minas inundadas desde hace 14 días
• El agua dentro de la planificación y de las operaciones de la mina.
• El agua y el medio ambiente abordando tanto los problemas asociados a la operación minera en si como los derivados
del futuro abandono de la actividad.
RIESGOS Y CONSECUENCIAS

CAUSA DE GENERACION DE AGUA EN LAS MINAS
CICLO DEL AGUA EN LA NATURALEZA
El agua procedente de las precipitaciones
atmosféricas se reparte en tres porciones.
• Superficiales.
• De Infiltración.
• Evaporación.

CAUSA DE GENERACION DE AGUA EN LAS MINAS
Ciclo del agua en la naturaleza
El agua procedente de las precipitaciones atmosféricas se reparte en tres porciones.
• Superficiales: Que discurre sobre la superficie terrestre y forma los torrentes o ríos.
Agua superficial, que se constituye en lagos, arroyos, torrentes y ríos, y que según su
ubicación nos puede afectar en diferentes medidas a cualquier explotación minera.
• De Infiltración: Que penetra en el subsuelo. Agua de infiltración, la cual procede de
las precipitaciones atmosféricas y que penetra en el terreno por gravedad,
favorecida por la existencia de grietas o fisuras en las rocas, y por la misma
porosidad de los materiales que forman el subsuelo, constituyendo el agua
subterránea.
• Evaporación: La que se pierde por evaporación reintegrándola a la atmosfera
Las aguas subterráneas tienen como origen la filtración de aguas superficiales que
penetran a través de estratos porosos y circulan lentamente, tanto en sentido lateral
como descendente, hasta alcanzar la zona de equilibrio o de fuentes profundas. Las
aguas de origen profundo ascienden hasta fluir en superficie o hasta alcanzar una
superficie de equilibrio que detenga al movimiento ascensional. En las labores mineras
realizadas por encima del nivel freático, las aguas no suelen encontrarse más que en
forma esporádica e incidental, pero cuando las labores penetran por debajo del nivel
freático, es posible contar con un movimiento general del agua hacia las labores..

• PERMEABILIDAD
Es la capacidad que tiene un material para permitir el paso de fluidos a
través de él. Esta propiedad depende principalmente de tres factores:
1. La porosidad.
2. El tamaño del grano.
3. La naturaleza de sus partículas.
Las masas rocosas porosas o fisuradas son consideradas siempre como posibles depósitos de agua en profundidad.
Las rocas del tipo pizarras arcillosas son prácticamente impermeables y pueden cerrar el paso a flujos ascendentes
de agua; o si el agua está por encima de ellos, cerrar el paso a zonas más bajas.
La mayoría de las rocas sedimentarias compactas y las rocas ígneas que contienen mucha agua son impermeables,
salvo que estén fracturadas o fisuradas.
Los materiales aluviales como arenas y gravas son porosas y permiten el movimiento libre de las aguas al igual que
las calizas que son permeables.
En las cadenas montañosas la distribución de las aguas subterráneas es errática y a veces se encuentran caudales
insospechables en las labores mineras.

ZONA DE AIREACION
Se extiende desde la “Superficie del terreno hasta el Nivel
Freático”. Los poros no están saturados, es decir, están
ocupados tanto por agua como por aire en función de las
condiciones, y el agua retenida, que puede ser agua de
hidratación, de adhesión o capilar, se encuentra a una presión
menor que la atmosférica.
El agua no retenida se moverá gracias a la gravedad, y seguirá
descendiendo y ocupando eventualmente los poros, grietas y
fisuras de los materiales (percolación), hasta alcanzar algún
nivel inferior que sea impermeable o esté saturado.
En la zona de aireación se pueden diferenciar tres subzonas.
Una superficial caracterizada porque una parte de las aguas
infiltradas quedará retenida y adherida por fuerzas capilares
al terreno, formando la humedad del suelo. El agua aquí
contenida puede evaporarse volviendo a la atmósfera, o ser
absorbida por los vegetales a través de sus raíces, quienes
también la evaporarán por transpiración: a esta zona del suelo
comprendida entre la superficie y el límite inferior de las
raíces de los vegetales, se la denomina:
SUBZONA DE EVAPOTRASPIRACION.
Y tiene un espesor variable desde algunos cm hasta varios
metros, en función de la cantidad y el tipo de vegetación
propios de la región.
Cm a varios metros (espesor)
Por gravedad a zonas inferiores
Contacto con zona saturada

SUBZONA INTERMEDIA:
En la que el agua se mueve por gravedad hacia las zonas
inferiores (percolación).Tiene un espesor muy variable, desde
algunos cientos de metros en el caso de zonas desérticas, a llegar
incluso a no existir en el caso de niveles freáticos muy cercanos a
la superficie.
FRANJA CAPILAR: En contacto con la zona saturada. Esta franja se
caracteriza porque los estrechos conductos y oquedades situados
entre los materiales, se mantienen ocupados por agua sujeta a
fuerzas capilares, que asciende desde la zona saturada inferior a
una altura tanto mayor cuanto mayor sean estas fuerzas.
Aunque esta zona está saturada de agua al igual que la zona de
saturación que la sigue, hay una diferencia fundamental entre
ambas:
• El agua de la “franja capilar” al estar sometida a fuerzas
capilares no fluye en general.
• Mientras que la de la “zona saturada” sí lo hace al ser agua
gravífica
• Agua gravífica: Es la parte del agua infiltrada que se desplaza
libremente por efecto de la gravedad a través de los huecos del
terreno. Cuando desciende y alcanza un límite impermeable,
esta agua continua circulando libremente a través de los poros
pero por efecto de los gradientes piezométricos, constituyendo
así el agua subterránea que puede extraerse mediante la
construcción de pozos.
Cm a varios metros (espesor)
Por gravedad a zonas inferiores
Contacto con zona saturada

AGUA SUBTERRANEA
El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua
presente en los continentes, bajo la superficie de la Tierra, tanto en el suelo
como en el subsuelo ya que, convencionalmente, el término superficie terrestre
incluye cierto espesor, al ser un concepto tridimensional.
El volumen del agua subterránea es mucho más importante que la masa de agua
retenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las
masas más extensas pueden alcanzar un millón o más de kilómetros cuadrados,
como el Acuífero Guaraní.
El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera
parte de la población mundial, pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la
contaminación y a la sobreexplotación.
El agua subterránea es parte de la precipitación que se filtra a través del suelo
hasta llegar al material rocoso que está saturado de agua y se mueve lentamente
hacia los niveles inferiores, generalmente en ángulos inclinados debido a la
gravedad y eventualmente llegan a los arroyos, los lagos y los océanos.
El agua subterránea llena cavidades y circula por galerías, aunque puede
encontrarse ocupando intersticios, como poros y grietas del suelo, del sustrato
rocoso o del sedimento sin consolidar, los cuales la contienen como una esponja.

La única excepción significativa la ofrecen las rocas solubles, como las calizas y los yesos,
susceptibles de sufrir el proceso llamado karstificación, en el que el agua excava simas,
cavernas y otras vías de circulación.
• Un acuífero es aquella masa de rocas permeables que permite la circulación y la
acumulación del agua subterránea en sus poros o grietas. Las rocas almacén pueden ser
de materiales muy variados como gravas y areniscas porosas poco cementadas (antiguos
sedimentos marinos, de río, playa, eólicos), limos, ciertos tipos de arcilla, calizas
agrietadas, e incluso formaciones volcánicas. El nivel superior del agua subterránea se
denomina tabla de agua, que en el caso de un acuífero libre corresponde al nivel freático.
Estructura
• Un acuífero es un terreno rocoso permeable dispuesto bajo la
superficie, en donde se acumula por donde circula el agua subterránea.
• Una zona de saturación, situada encima de la capa impermeable,
donde el agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite
superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación,
es el nivel freático y varía según las circunstancias: descendiendo en
épocas secas, cuando el acuífero no se recarga o lo hace a un ritmo más
lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas húmedas.

Una zona de aireación o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel
freático y la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua.
Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos
capas impermeables, que puede tener forma de U o no, es un acuífero
cautivo o confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a una
presión mayor que la atmosférica, y si se perfora la capa superior o
exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipo pozo artesiano
SEGÚN SU COMPORTAMIENTO HIDRODINÁMICO
Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del
agua, podemos denominar, en sentido estricto:
• Acuíferos: Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea
(cantidad y velocidad) (p.ej.- arenas porosas y calizas fisuradas).
• Acuitardos: Buenos almacenes pero malos transmisores de agua
subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos).2
• Acuícludos: Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores
(p.ej.- las arcillas).
• Acuífugos: Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.-
granitos o cuarcitas no fisuradas)

• ACUIFERO: Toda formación geológica que contiene agua ocupando
la totalidad de los vacíos y que la transmite de un punto a otro en
cantidades suficientes para permitir su desarrollo económico.
• ACUICLUDO: En contraste, un acuicludo es una formación que
contiene agua pero que no la transmite con la rapidez suficiente
para proveer un abastecimiento significativo a un pozo o a un
manantial.
• ACUIFUGO: Un acuifugo no tiene intersticios interconectados y no
puede retener o transmitir el agua.
• Por encima del nivel freático los poros del suelo pueden contener
aire o agua, por lo cual se la llama zona de aireación.
• ACUITARDO: Es una formación geológica semipermeable, que
conteniendo apreciables cantidades de agua la transmiten muy
lentamente, por lo que no son aptos para el emplazamiento de
captaciones de aguas subterráneas, sin embargo bajo condiciones
especiales permiten una recarga vertical de otros acuíferos. Los
acuitardos son materiales que impiden el movimiento de agua
como las rocas ígneas, metamórficas no fracturadas.

NIVEL FREATICO
Se define como nivel freático o tabla de agua, en los acuíferos libres, al lugar geométrico de los
puntos donde la presión hidrostática es igual a la presión atmosférica. También se conoce como capa
freática, manto freático, napa freática, napa subterránea, tabla de agua o simplemente freático
Al perforar un pozo de captación de agua subterránea en un acuífero libre, el nivel freático es la
“distancia a la que se encuentra el agua desde la superficie del terreno”.
El nivel freático, el límite superior de la zona de saturación, es un elemento muy significativo del
sistema de aguas subterráneas. El nivel freático es importante para predecir la productividad de los
pozos y explicar los cambios de flujo de las corrientes y los manantiales, justificando las
fluctuaciones del nivel de los lagos.

NIVEL FREATICO
Es el nivel a partir del cual los materiales se encuentran totalmente saturados de agua. Su profundidad es
variable en función de las condiciones climáticas:
Después de precipitaciones abundantes, es decir en épocas de recarga subirá, acercándose cada vez más a
la superficie o incluso situándose por encima de ella, lo que dará lugar a zonas encharcadas o pantanosas.
Por el contrario en épocas secas, o como consecuencia de extracciones abusivas, el nivel bajará
progresivamente lo que se traducirá en desecación de humedades, fuentes, descenso de niveles de ríos y
pozos, etc.
En la zona freática, por debajo de la tabla de agua, los intersticios están llenos de agua por lo cual se la
llama también zona de saturación.

ZONA DE SATURACION O SATURADA:
Su límite superior viene marcado por el nivel freático, y el
inferior por los materiales impermeables a partir de los cuales
se ha acumulado el agua.
Se caracteriza porque los poros, grietas y fisuras de las rocas
están completamente ocupados por agua, que se encuentra a
una presión variable, igual a la atmosférica en el nivel freático,
y progresivamente mayor a medida que se profundiza.
Las aguas de esta zona son las que se consideran verdaderas
aguas subterráneas. Han llegado aquí a partir de la infiltración
de las aguas de lluvia, o de las aguas superficiales (deshielo,
ríos, lagos).
Una vez en esta zona y dependiendo de las condiciones, su
flujo natural las llevará de nuevo a la superficie dando lugar a
manantiales y fuentes, alimentando ríos, lagos y zonas
húmedas, o descargando directamente en el mar. También si
las condiciones lo permiten, pueden ser captadas en
cantidades significativas para el consumo humano. Con
frecuencia se utilizan los términos agua freática y circulación
freática, para aludir al agua de esta zona saturada y a su
movimiento. Ambos términos derivan del gr. freatos = pozo,
luego etimológicamente se está aludiendo al agua que llega, o
puede llegar, a un pozo y a su circulación.

Distribución del agua subterránea: La
forma del nivel freático suele ser una
réplica suavizada de la topografía
superficial. Durante los períodos de
sequía, el nivel freático desciende,
reduciendo el flujo de corriente y secando
algunos pozos.

Varios factores contribuyen a la irregularidad superficial
del nivel freático. Una influencia importante es el
hecho de que el agua subterránea se desplaza muy
despacio y a velocidades variables bajo diferentes
condiciones.
Si la lluvia cesara por completo, el agua freática se
hundirían lentamente y se aproximarían de manera
gradual al nivel de los valles. Sin embargo, se suele
añadir nuevo suministro de agua de lluvia con la
suficiente frecuencia.

COMO AFECTA A LA EXPLOTACION SUBTERRANEA.
En las cimentaciones profundas, uno de los problemas con
que nos encontramos durante el proceso de excavación, es
la existencia del Nivel Freático. La presencia de agua, en
relación a los esfuerzos, produce una disminución de las
propiedades y las características resistentes en suelos
saturados también provoca una presión adicional sobre el
frente de la excavación.
Además, frente a los movimientos producidos por
oscilaciones en los niveles freáticos y por posibles arrastres.
Esto nos lleva a realizar un Estudio Hidrológico que
contemple el modo de efectuar su extracción. Para ello hay
que especificar en cada caso el tipo y número de bombas,
los caudales máximos, etc.
Al perforar un pozo de captación de agua subterránea en un
acuífero libre, el nivel freático es la distancia a la que se
encuentra el agua desde la superficie.

En cualquier explotación minera el agua va a representar un factor muy
importante y dentro de las dos porciones que principalmente nos van a afectar:
• El agua de Infiltración o subterránea, nos puede afectar tanto a la minería a
cielo abierto como a la subterránea, con la diferencia que en la minería a cielo
abierto siempre será mas fácil su extracción
• El agua Superficial siempre nos va a afectar en mayor medida a la minería a
cielo abierto que a la subterránea
• Las fallas naturales o las grietas producidas por las explotaciones rompen la
continuidad de los mantos impermeables y son el camino de entrada de las
aguas, pero el agua más corriente en las minas profundas procede de niveles
acuíferos subterráneos, aunque excepcionalmente pueda una grieta dar
entrada a aguas superficiales directamente.
• La mayoría de las rocas son impermeables y las grietas que en ellas se
produzcan suelen impermeabilizarse pronto. Naturalmente las rocas porosas
son un peligro, y las calizas, al formar cavidades con almacenamiento de aguas

• El estudio detallado de la hidrología superficial y subterránea, con el fin de regular o
impermeabilizar los ríos, arroyos, etc.
• Desecar zonas pantanosas y drenarlas, captar mantos acuíferos con pozos y sondeos a
menor costo que el desagüe a gran profundidad.
Las medidas de interior pueden ser :
• El revestimiento o encubado de pozos, el relleno, los macizos de protección, la cementación
y los cierres y diques para aislar las aguas, todas ellas entrañan múltiples dificultades y al
final siempre hay una parte importante de agua que hay que bombear al exterior.
Las medidas para evitar o disminuir la entrada de aguas en la
mina pueden realizarse dentro de la mina o exteriormente a ella;
Entre las medidas de exterior está:

Lo verdaderamente peligroso son los rompimientos súbitos o
inundaciones directas, que pueden anegar toda la mina y
ponerla en peligro. En términos mineros se puede definir, a la
fuerza con que brota un chorro de agua subterránea acumulada
embolsonadas. Este tipo de agua ofrece mayor peligro durante
las excavaciones mineras, por lo que es necesario
realizar sondeos a fin de tratar de descubrir la existencia de
aguas subterráneas y calcular su caudal, la presión hidrostática
que ejerce sobre las rocas encajonantes con la finalidad de
minimizar los peligros de explosiones de agua o Golpes de Agua
Las lluvias solo repercuten en minas de poca profundidad y
normalmente con un retraso de unos meses, se puede
considerar que a profundidades mayores de 500 metros no
afecta a la curva de desagüe. La circulación del agua en el
subsuelo es lenta, menor de 3 metros por hora.

EL CONTROL DEL AGUA EN LA MINERIA
Requiere de equipos multidisciplinares con especialista a lo
menos en las siguientes disciplinas
• Climatología, con especial interés en las condiciones de
precipitaciones estacionales y/o puntas.
• Hidrogeología.
• Ingeniería de Minas, con especial interés en el estudio
de la influencia del agua en la mina y en su estabilidad.
• Ingeniería Hidráulica, diseño de las instalaciones y
sistemas de tuberías y bombeo.
• Ingeniería de almacenamiento, con especial incidencia
en el estudio de efecto del gas.
Los dos factores mas importantes para interrelacionar los
estudios de agua subterránea son:
• La influencia de la geología: Fallas, fracturas, juntas,
cavidades, etc.
• El método de explotación y el cuidado de su aplicación: la
fracturación inducida por la propia minería tiene una
influencia muy importante en la permeabilidad.

PERMEABILIDAD:
Como vimos antes la permeabilidad es la capacidad que tiene un
material para permitir el paso de fluidos a través de el. Esta
propiedad depende principalmente de tres factores que son:
• La porosidad.
• El tamaño del grano.
• Y la naturaleza de sus partículas.
De todo lo dicho anteriormente deducimos que un acuífero es un
conjunto de zonas permeables que permite la circulación de agua
(aquafero = transportador de agua). Los materiales que nos
encontramos en un acuífero son gravas y arenas de grano
redondeado y homogéneo.
También constituyen acuíferos las rocas carbonatadas, calizas y
dolomitas que se van disolviendo por la acción de las aguas
naturales lo cual da lugar a la formación de grandes huecos o
cavidades donde se almacena el agua.

ASPECTOS Y SITUACIONES A CONSIDERAR EN EXPLOTACIONES MINERAS SUBTERRANEAS
Los efectos perceptibles de la presencia de agua en las minas son múltiples e incluye
muchos que son comunes con los de una mina a cielo abierto. Por mencionar algunos:
• Inundaciones repentinas a gran escala, que pueden incluso llegar a parar la producción
y requieren en cualquier caso la dedicación de muchos recursos para su eliminación.
• Reducción de los rendimientos de las unidades de carga y transporte al circular por
pisos embarrados y por mayor formación de baches.
• Incremento de la corrosión de sistemas.
• Producción de daños en las instalaciones y empleo de costosos equipos de control y
evacuación.
• Necesidad de instalación eléctrica/electrónica con mejor protección frente a la
humedad y la corrosión.
• Incremento de los costos de tronadura, al tener que usar explosivos resistente al agua.
• Lavado de rellenos arcillosos de discontinuidades y fracturas.
• Reducción de la cohesión de muchos tipos de roca.

Factores asociados al agua ya fuera de la mina:
• La humedad en la mena y el aumento del peso especifico del material de proceso, incrementa
los costos de manipulación, tratamientos y embarques.
• Es frecuente una drástica reducción de las cribas- chancadoras y un incremento de los atascos en
la trituración traduciéndose todo ello en un mayor consumo de energía de tratamiento.
• El drenaje de las mineralizaciones a explotar puede favorecer la formación de oxidaciones en el
yacimiento que reduzcan el porcentaje de recuperación.
• El descenso del nivel freático y el secado puede afectar al suministro y abastecimiento regional
del agua.
• En ocasiones, el drenaje creado por las extracciones por bombeo puede inducir subsidencias
superficiales, movimientos diferenciales por subsidencia y el consecuente deterioro e incluso el
colapso de estructuras y edificaciones.
• El tipo de drenaje el diseño y la localización del conjunto del sistema es característico y
especifico para cada emplazamiento concreto. El máximo beneficio costo-efectivo (relación
costo-eficiencia) solamente se puede alcanzar cuando la instalación es precedida de un
completo y detallado programa de estudios y de ensayo de campo
ASPECTOS A CONSIDERAR POR LA PRESENCIA DE AGUA EN LA“MASA” MINERAL A EXPLOTAR
Calcopirita
oxidada

TIPOS DE MINAS SUBTERRÁNEAS
Se pueden dividir en dos tipos, según la posición de las mismas con
respecto al nivel del fondo del valle:
• Las que se encuentran por encima se denominan minas de
montaña. En ellas el acceso es más fácil, al poder realizarse
mediante galerías horizontales excavadas en las laderas del valle.
El desagüe de las mismas se realiza por gravedad, a través de las
labores de acceso.
• En las minas que se encuentran por debajo del nivel del fondo del
valle es necesario excavar pozos (verticales o inclinados), labores
de acceso que desciendan al nivel del yacimiento.
En este caso el desagüe tiene que realizarse mediante bombas
que impulsen el agua desde del interior de la mina a la superficie.
Algunas de estas minas, se encuentran debajo del mar, como es el
caso de la Mina del Carbón de Lota y Schwager en Chile.

ASPECTOS SOCIALES Y AMBIENTALES DERIVADOS DE LA PRESENCIA DE AGUA EN LOS MACIZOS
En muchas ocasiones el efluente de instalaciones minera puede reducir la capacidad de los cauces receptores
superficiales, es cierto que el agua, adecuadamente captada, conducida, controlada y gestionada genera un
interés y un conjunto de potenciales beneficios entre ellos:
• Protección ambiental, mediante el mantenimiento y conservación de humedales, hábitats de fauna y
ecosistemas de alto valor evitándose la desaparición de los mismos.
• Suministro a poblaciones cercanas, previa depuración y tratamiento, así como entrega o cesión a
comunidades próxima para desarrollo agrario o ganadero.
• Aprovechamiento en las plantas de concentración, estación de lavado, riego de pistas, reforestaciones,
jardines y otras actividades relacionadas con la actividad minera y restauración de espacios afectados por
la misma.
• Extracción de materias solubles minerales que por un proceso de disolución se ha incorporado a las aguas.

¿QUE ES DRENAJE?
Es la evacuación de fluidos no deseables
que interrumpen las zonas de trabajo. El
cual consiste en captar, transportar y
eliminarlas al medio ambiente de manera
que no ocasionen daños.

DRENAJES - DESAGUES
Para satisfacer las demandas de agua, la actividad minera
muchas veces acude al agua subterránea. Contrariamente
debido al exceso de agua subterránea en algunas minas se
acude al drenaje, comúnmente esto es extraída por bombeo.
Por acción del bombeo y desagüe de minas, se producen
variaciones de los niveles freáticos, lo cual facilita tener más
eficiencia en el proceso de la mina, tan así que las bombas
en minería se determinan como factores muy importantes y
es por eso que tenemos que hacer un estudio muy detallado
de las mismas.

DRENAJES - DESAGUES
Las bombas son máquinas que crean el flujo en
los medios líquidos (agua, lodos) es decir
desplaza y aumenta la energía del líquido
• Bomba: Un concepto físico de la bomba una
maquina que transforma la energía mecánica
en cinemática y potencial. Durante el
funcionamiento de la bomba, la energía
mecánica (recibida por un motor) se
transforma en energía potencial y cinética, y
en un grado insignificante, en calorífica, del
flujo líquido.
Su función es impulsar al agua ya sea a niveles
superiores como hacia superficie, existen
diferentes tipos de bombas como: De émbolo,
De diafragma, Rotativas de placas, Rotativas de
Engranajes, Rotativas Helicoidales, Centrífugas,
Autocebantes, Axiales, De torbellino o Vortex,
Bombas a Chorro para Líquidos.

INTRODUCCION A LOS ESTUDIOS DE DRENAJE
Toda explotación minera se encuentra en una cuenca hidrológica e hidrogeológica y en la
mayoría de los casos se desarrolla por debajo de los niveles freáticos de la zona. Por ello, las
explotaciones constituyen puntos de drenaje o de descarga escorrentía superficiales y/o
subterráneas y en todos los casos pueden llegar a alterar el funcionamiento hidrológico e
hidrogeológico de la zona

DRENAJE DE MINAS
El plano operativo de una explotación, el objetivo primordial es conseguir que las
aguas que entren en contacto con la mina, estas pueden ser superficiales o
subterráneas, sean las mínimas posibles, así como que el previsible contacto se
realice de la manera mas controlada posible.
El estudio de los problemas de drenaje de una mina tiene dos (2) aspectos:
1.- Mantener condiciones adecuadas de trabajo en cielo abierto y en subterránea
para lo que es frecuente el bombeo de agua
2.- El segundo aspecto del drenaje de la mina es la gestión de las interferencias de
la operación
Esta gestión tiene normalmente los siguientes objetivos.
a.- Minimizar la cantidad de agua en las áreas operativas.
b.- Reaprovechar el máximo de aguas utilizada en el proceso industrial.
c.- Eliminar agua con ciertas características para que no afecten negativamente la
calidad del cuerpo de agua receptor.
Para alcanzar estos objetivos, la gestión incluye la implantación y operación de
un sistema de drenaje adecuado a las condiciones de cada mina además de un
sistema de recirculación del agua industrial

De los sistema a construir de forma periférica la explotación que son
diseñados y construidos para tener una vida útil y larga son:
• Desvíos de cauces: Una de las primeras medidas a adoptar consiste
en el desvió de los cauces que transcurren próximo o que transitan
sobre el área de producción y en la canalización de las aguas hasta su
vertido alejado de la mina.
• Perforación de pozos de bombeo exteriores: Los pozos perimetrales y
los dispuestos dentro de la explotación han sido usado muy
profusamente en múltiples proyectos mineros. Esta solución es viable
cuando la permeabilidad es suficientemente alta. Se basa en la
perforación alrededor del perímetro de la explotación, de una serie
de pozos con una profundidad ligeramente superior a la de
explotación para mantener el nivel freático por debajo del fondo de
la explotación.
• Galerías de drenaje: Se trata de un sistema muy efectivo, pero de
gran costo económico. Su utilización es viable tanto para el drenaje
de Pits (mina de superficie) como el caso de taludes de gran altura y
situaciones realmente criticas y/o problemáticas.
• Bombeo de aguas.

Canales de desvío de aguas alrededor de instalaciones mineras.
Estos se construyen también alrededor de toda la mina, por lo que las escorrentía de agua
de lluvias y de deshielo de montañas no pasan a las instalaciones mineras con lo que se
evita la contaminación de estas aguas.

GALERIA DE DRENAJE
Consiste en la apertura de labores de avance (desarrollos) de galerías en
el interior del macizo que se desea drenar, normalmente con disposición
paralela al talud, por debajo de la posible superficie de explotación y a
bastante distancia de la superficie del mismo.
Normalmente se suele practicar una serie de barrenos en abanico desde
la propia galería de drenaje en la corana de la galería, con el objeto de
incrementar su efectividad al cortar los posibles niveles impermeables o
acceder a las zonas de mayor permeabilidad.
Sus principales ventajas son:
Gran capacidad drenante, su gran sección transversal permite una
favorable conexión hidráulica con el medio saturado a drenar.
Son apropiada para actuaciones diseñadas a largo plazo, el drenaje se
produce por gravedad y sin necesidad de impulsión mecánica.
No interfieren las operaciones mineras en superficie, al estar
construidas a gran profundidad y con boca de entrada laterales.
La particularidad de su emplazamiento profundo hace que también
presente ventajas respecto a otros sistemas de drenaje en explotaciones
mineras ubicadas en zonas de climatología muy extremas.
Suelen ser muy eficaces en materiales con mayor permeabilidad en
sentido vertical que en horizontal, como es el caso de los macizos
rocosos con predominio de diaclasas vertical

ESTUDIO DE DRENAJE DE UNA EXPLOTACION MINERA
La diversidad de problemas del tipo hidrogeológico que se pueden encontrar en minas subterráneas y
rajos es muy grande. Las afeccione hidrológicas e hidrogeológicas debidas a las actividades de drenaje
y desagüe de la mina será de larga duración, ya que los trabajos deben haberse iniciado dos o tres
años antes del comienzo de la explotación, se prolongan a lo largo de la vida de la mina, 20 a 25 años o
mas, y seguirán durante la fase de abandono una vez concluida la explotación.
El conjunto de afecciones exige disponer desde el inicio del proyecto de un exhaustivo estudio
hidrogeológico previo en el que:
Se identifique y caracterice detalladamente toda el área de funcionamiento y afección hidrogeológica
de la zona a explotar (área de recarga y descarga)
Permita planear un modelo conceptual de funcionamiento.
Posteriormente, permita el desarrollo de un modelo numérico de flujo, que incluya la simulación de
una serie de alternativas de drenaje.
Permita llegar, finalmente a la elección y al diseño del sistema de drenaje que se considere mas
conveniente.
Una de las condiciones mas difíciles de evaluar en acuíferos y acuitardos en la mayoría de los medios
rocosas, es si el flujo se realiza a través de fracturas, fallas u otro tipo de discontinuidades.

MAPA CONCEPTUAL PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL DRENAJE MINA

ESQUEMA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS MINA

SISTEMAS DE DRENAJE
Las aguas y solidos que se generan en las minas son canalizadas convenientemente
acondicionadas para su extracción mediante bombeo al exterior, este bombeo puede
realizarse con o sin clarificación (separación de lodos).
Lo mas importante es correcto y adecuado dimensionamiento y la construcción de los sistema
de captación periférica de las aguas subterráneas de tal manera que pueden ser conducida
fuera del área de afección antes de que entren en contacto con las labores de la mina y sean
contaminadas. Aun así es imposible evitar completamente la circulación de aguas por las
labores, por lo que es necesario el diseño y la construcción de las oportunas infraestructura
de canalización y conducción de aguas hasta las infraestructuras de bombeo al exterior.
Debido a la circulación por las distintas labores de la mina estas aguas se cargaran de lodos
que se generan:
Detritus de la perforación
Polvos y finos producto de las tronaduras
Degradación del mineral durante el carguío y transporte
Degradación de las capas de rodaduras en labore de las minas.
Finos procedentes del relleno de excavaciones de explotación.
Polvo generados por estaciones de chancado (si existen)

REDUCCION DE CAUDALES.
Los métodos para reducir los caudales de agua incluyen:
• Desvíos e intercepción de causes próximos que pueden actuar como fuentes de recarga de los
acuíferos que inciden sobre la explotación.
• Desaguado previo a la explotación minera de los macizos de interés.
• Minimización de las entradas de agua por medio de una adecuada localización de piques de
mina y de drenajes, la explotación de abajo hacia arriba o acudiendo a una lixiviación in – situ,
allí donde sea posible.
• Desarrollo de pantalla impermeables alrededor de los piques de la mina, de ventilación u otros.
• Reducción de la permeabilidad de los macizos rocosos.
• Protección de las zonas de trabajo frente a inundaciones.
• Sobredimensionamiento de los sistemas de bombeo y drenaje.
Las recargas desde superficie contribuyen a incrementar algunos problemas:
• Drenaje adicional.
• Necesidades suplementarias de tratamiento previo al vertido.
• Entorno de trabajo húmedo.
• Incremento de las posibilidades de formación de drenaje acido de mina.

• El drenaje de minas es una labor complicada y que requiere de mucha planificación y estudio
para que los resultados sean buenos, hay demasiadas variables que deben ser controladas.
Algunos de los parámetros que participan en el drenaje de minas. Lo primero que debemos tener
presente es el porcentaje de sólidos en suspensión. Las bombas que se deben adquirir, al menos,
deben bombear un 40% de sólidos en suspensión.
• Esto se basa en que la bomba minera es instalada directamente en el piso de la labor, y en
general en frentes de trabajo, donde “achicara” aguas con alto contenido de sólidos provenientes
de la perforación, partículas muy finas, que serán una lija en el interior de la bomba.
• Si además consideramos la velocidad a la cual pasan estos sólidos por la bomba, la corrosión es
enorme, las “bombas deben estar preparadas” para ello se debe tener la precaución de adquirir:
• Bombas con sellos mecánicos de calidad.
• Que posea válvula de aireación de modo que cuando se acabe el agua se refrigere por aire y la
bomba no queme su motor.

• Que este provista de termistores en cada una de las tres fases del bobinado, así cuando la bomba
no tenga agua y tampoco aire (por taparse) bote automáticamente servicio al subir la temperatura.
(Es un sensor resistivo de temperatura). Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad
que presenta un semiconductor con la temperatura. El termino termistor proviene de Thermall y
Sensitive Resistor)
• Que cuente con un sistema que no permita a la bomba funcionar con las fases invertidas.
• Que tenga un inversor de fases para cuando las fases eléctricas estén invertidas sea fácil corregir la
situación.
• Que conste de partidor eléctrico incorporado dentro de la bomba, así utilizaremos menor cantidad
de cables eléctricos y la bomba será más liviana.
• Que sea con el mínimo de difusores de goma o poliuretano para que no requiera mantenimiento
semanal y además al no tenerlos la bomba de la curva no variará demasiado por desgastes.
• Que tener la posibilidad de cambiar aceite solo sacando un perno.

DISEÑO DE BOMBEO
La selección del diseño adecuado de bombeo y la ubicación de los sumideros y puntos de
bombeo, es una de las decisiones mas importante en el diseño de una explotación minera
subterránea. La decisión de hacer el bombeo de esta agua directamente a superficie o
realizar un tratamiento clarificador y entonces proceder al bombeo depende
fundamentalmente de:
• La profundidad de las labores.
• El caudal a bombear.
• El contenido de solidos en suspensión.
No obstante teniendo en cuenta el bombeo directo es una operación con un elevado costo,
la opción de clarificación previa es la que se impone en la mayor parte de las explotaciones
mineras.
Esta clarificación suele hacerse en dos o tres etapas.
1. La primera etapa que permite la obtención de un lodo de baja densidad, puede
llevarse acabo mediante dos tipos de instalaciones.

1.1 Decantadores de flujo horizontal, son sistema poco eficiente y requieren una
gran longitud y anchura.
1.2 Decantadores de flujo vertical, son sistema mas eficiente que los anteriores ya
que su mayor rendimiento se basa en su mejor aprovechamiento de la fuerza de
gravedad.
2. En los casos en que la explotación tiene mayor profundidad o las aguas contienen
gran cantidad de solidos en suspensión, se recurre a una segunda etapa destinada
al espesado del lodo mediante espesadores construidos en el interior.
3. La tercera etapa suele ser de filtrado, de tal manera que puedan extraerse los
lodos casi secos del todo y pueden ser cargados a camión, normalmente a través
de una cinta transportadora.
Bombeo de agua: En una mina el bombeo de agua para el drenaje se realiza normalmente
con tres tipos de bomba:
• Bomba Sumergible (aire o eléctrica)
• Bombas Centrifugas.
• Bombas Verticales

SISTEMA DE DRENAJE DE MINA
BOMBAS
Los sistemas de bombeo en las minas son normalmente
múltiples, que significa que las estaciones de bombas se
encuentren en diversos niveles.
Así entonces de un nivel se bombea el agua hasta un nivel
superior y de este nuevamente se bombea al nivel superior y
así sucesivamente el agua bombeada sale a superficie.
En muchas minas esta agua es empleada en las operaciones
de las plantas de proceso y se recircula tanto como es posible.
En la mayoría de las minas se trata de no disponer aguas al
ambiente, pero si esto es necesario, estas aguas deben ser
tratada para obtener su purificación hasta por lo menos que
alcance la calidad de agua de riego.

La mayoría de las rocas sedimentarias compactas y las
rocas ígneas que contienen mucha agua son
impermeables, salvo que estén fracturadas o fisuradas. Los
materiales aluviales como arenas y gravas son porosas y
permiten el movimiento libre de las aguas al igual que las
calizas que son permeables.
En las cadenas montañosas la distribución de las aguas
subterráneas es errática y a veces se encuentran caudales
insospechables en las labores mineras.
CUNETAS DE DESAGÜE: Las cunetas deben tener cierta
pendiente. Su sección debe ser tanto más grande cuanto
mayor sea el caudal del agua, y el nivel del agua en la
cuneta ha de estar por lo menos 10 centímetros por
debajo del piso.
Desvío de las Aguas e Impermeabilización del terreno:
Cuando la perforación de túneles tropieza con grandes
caudales de aguas subterráneas, en ocasiones se llega a
desviar el túnel para evitar el área peligrosa.
Otro método consiste en cortar el paso a las aguas
inyectando una lechada de cemento a través de sondajes
perforados desde la galería, con ángulos variables, para
cortar las vías de agua.

Cuando se conoce la existencia de zonas acuíferas en las inmediaciones de las labores, el
acceso se traza en lo posible de manera que se eviten dichas áreas; cuando se sabe de
antemano que se han de cortar dichas zonas peligrosas, se preparan diques y compuertas
resistentes a la presión, para dominar estos flujos. Por delante de los frentes se perforan
taladros para determinar la posición de los cursos de agua
En minas profundas las aguas se bombean por etapas que van de 150 a 600m y aún
superiores a 900m. Grandes alturas de impulsión representan grandes presiones, que
obligan a emplear bombas, así como accesorios especiales. Reducir la altura de impulsión
exige el uso de bombeo en serie.

DISEÑO DE LA RED DE BOMBEO O DESAGUE
El diseño de la red de bombeo o desagüe de una mina subterránea, va a ser muy
variable con el transcurso del tiempo, ya que el diseño de una explotación en origen
va ser muy definido, pero con el paso del tiempo y con la ampliación del campo de
explotación, esta red tendrá que variar ya que comenzará a variar tanto la longitud de
las galerías como la profundización, por lo tanto en cada planta habrá un depósito
general, y de este en un momento dado será desde donde se bombeará al exterior,
pero puede ser que con el paso del tiempo pueda dejarse de bombear al exterior y
pueda servir de depósito secundario para bombear a otro principal y si este se sitúa a
una cota inferior solo por una conducción por gravedad pase el agua del uno al otro.
DESAGUE PRINCIPAL.
La recogida y extracción de las aguas constituye la instalación de desagüe
propiamente dicha, en términos generales el agua se recoge en las galerías, en
cunetas practicadas a piso en la base la galería, con una pendiente mínima de 1 por
1000, y dirigida esa pendiente hacia unas galerías colectoras que normalmente están
situadas metros por debajo del piso de la llamada sala de bombas, incluso se puede
recoger el bombeo de otras zonas de la mina y se conduce esta agua a este nivel mas
bajo de bombeo general.

• Para determinar el volumen de estas galerías colectoras hay que conocer el sistema de
funcionamiento del desagüe, y este va a depender del caudal de aporte y si las bombas van a
funcionar con o sin interrupción, en principio seria conveniente que las bombas trabajasen a un
turno donde haya menor consumo de energía, por lo tanto el volumen de las galerías necesita
una capacidad para recoger el caudal de agua de las restantes horas de desagüe parado.
• En régimen normal deben haber dos galerías, una en funcionamiento y la otra en limpieza y
reserva, sabiendo que una de las funciones que cumplen esta galerías es la de servir de
decantación de las aguas que llegan, estas se disponen simétricas con relación a la sala de
bombas.
• Las salas de bombas son galerías ensanchadas y revestida de hormigón, deben tener un puente
grúa para mover piezas pesadas con la mayor facilidad posible y deben estar bien ventiladas ya
que los motores que alimentan dichas bombas desprenden mucho calor.
• Las bombas principales de desagüe son todas centrifugas y alimentadas con motores eléctricos,
son bombas de varios rodetes o pisos de presión, cada rodete equivale a 70 o 150 m de altura
de agua, por lo tanto para el calculo de la bomba a colocar en el desagüe principal de la mina
habrá que conocer el caudal de aporte, la altura a la que haya que subir el agua al exterior y las
perdidas de carga

USO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS
Las bombas centrífugas, debido a sus
características, son las bombas que más se aplican
en la industria. Las razones de estas preferencias
son las siguientes:
• Son aparatos giratorios.
• No tienen órganos articulados
• Los mecanismos de acoplamiento son sencillos.

La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.
Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador.
Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias
Aparte de las ventajas ya enumeradas, se unen las siguientes ventajas económicas:
Ventajas económicas.
El precio de una bomba centrífuga es aproximadamente ¼ del precio de la bomba de
émbolo equivalente.
El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de émbolo equivalente.
El peso es muy pequeño y por lo tanto las cimentaciones también lo son.
El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el aceite y el número
de elementos a cambiar es muy pequeño.

DESAGUE SECUNDARIO O AUXILIAR
Este tipo de desagüe es el que se utiliza para enviar el agua a las galerías colectoras
principalmente, aunque en algunos casos según al nivel que se realiza lo hacen
directamente al exterior, este es muy variable tanto en caudal como la ubicación, por lo
tanto las dimensiones de estos depósitos van a ser muy variables y no con tanto detalle en
su construcción como los anteriormente descritos, e igualmente el tipo de bombas
utilizadas serán muy amplio dentro de las que existen en el mercado dependiendo de la
cantidad de agua a desaguar, su calidad, etc.
Además si es conveniente que sean sumergibles, si tienen que estar alimentadas
eléctricamente o por aire comprimido.
Estos equipos pueden ser atendidos por alguna persona o incluso se pueden accionar de
forma automática mediante la colocación de un sistema de control de nivel.

POSIBILIDADES Y SOLUCIONES QUE SE PUEDAN DAR.
Bombeo por etapas con bombas pequeñas, que normalmente son sumergibles, y que se utilizan
para mantener el agua fuera de los frentes de trabajo y para el transporte a estaciones de bombeo
secundarias o principales, siempre en el mismo nivel; estás no requieren mas que un pequeño
sumidero para la captación del agua y pueden ser alimentadas tanto con corriente eléctrica como
aire comprimido.
Bombeo entre niveles, se emplean bombas sumergibles para el bombeo entre uno a varios niveles, a
la estación de bombeo principal mas cercana, puede darse el caso que según a la profundidad que
esté situada se bombee directamente al exterior.
Drenaje de pozos y lugares de trabajo, por cuestiones de trabajo y mantenimiento, no se construyen
estaciones de bombeo complicadas tanto en los fondos de pozos y planos, como en otro tipo de
labores, se constituyen unas estaciones de bombeo que pueden funcionar sin recibir atención
durante periodos de tiempos mas largos que en el caso de instalaciones fácilmente accesibles
La capacidad de bombeo requerida varía según las circunstancias, debido a que el lodo se acumula
en el fondo sin drenaje natural, es por lo que se utilizan bombas especialmente construidas para
trabajar con este material

Dentro de la infraestructura minera es importante
integrar un depósito de almacenamiento de aguas
para uso en las mismas labores de interior, bien
sean para riegos en los frentes o para alimentar
máquinas que la precisen para funcionamiento o
refrigeración. Este depósito se ubicará en una
zona intermedia a donde se bombeará el agua y
luego mediante una conducción de tuberías
bajará por gravedad a las zonas de uso.

• 3. TIPOS DE BOMBAS E INSTALACIÓN

2.1 TIPOS DE BOMBAS.
Aguas subterráneas.
Las aguas subterráneas tienen como origen la filtración de aguas
superficiales que penetran a través de estratos porosos y circulan
lentamente, tanto en sentido lateral como descendente, hasta alcanzar
la zona de equilibrio o de fuentes profundas. Las aguas de origen
profundo ascienden hasta fluir en superficie o hasta alcanzar una
superficie de equilibrio que detenga al movimiento ascensional. En las
labores mineras realizadas por encima del nivel freático, las aguas no
suelen encontrarse más que en forma esporádica e incidental, pero
cuando las labores penetran por debajo del nivel freático, es posible
contar con un movimiento general del agua hacia las labores.
El poder corrosivo del agua tiene una gran importancia, puesto que
influye en la selección de los materiales usados para bombas, tuberías,
válvulas y accesorios; por tanto es importante analizar el grado de
acidez o alcalinidad del agua. Las masas rocosas porosas o fisuradas
son consideradas siempre como posibles depósitos de agua en
profundidad. Las rocas del tipo pizarras arcillosas son prácticamente
impermeables y pueden cerrar el paso a flujos ascendentes de agua; o
si el agua está por encima de ellos, cerrar el paso a zonas más bajas.

Bombas Neumáticas de Doble Diafragma: Ideales para fluidos viscosos y con pequeños
sólidos en suspensión. Excelente capacidad de succión y versatilidad (superior, lateral,
inferior o dual). Construidas en materiales metálicos o Plásticos en función del fluido a
bombear. Presión de Descarga de hasta 100 psi.
Esta son bombas neumáticas y se usan para extraer el agua en lugares lejanos sin energía
eléctrica. Son muy importantes porque son pequeñas y de fácil movilidad en minas
subterráneas.
Su uso es en los sistemas auxiliares de bombeo de agua.
También existen en este tipo bombas eléctricas
BOMBAS NEUMATICAS

Bombas de Diafragma Price Pump
Las bombas de diafragma son un tipo de bombas
de desplazamiento positivo, generalmente
alternativo, en la que el aumento de presión se
realiza por el empuje de unas paredes elásticas que
varían el volumen de la cámara, aumentándolo y
disminuyéndolo alternativamente Este tipo de
bombas ofrecen ciertas ventajas frente a otros, ya
que no poseen cierres mecánicos ni
empaquetaduras que son las principales causas de
rotura de los equipos de bombeo en condiciones
severas.
Existen bombas neumáticas y eléctricas de doble
diafragma, las cuales funcionan bajo el mismo
principio que las anteriores, pero tienen dos
cámaras con un diafragma cada una, de forma que
cuando una membrana disminuye el volumen de su
cámara respectiva, la otra membrana aumenta el
volumen de la otra cámara y viceversa

BOMBAS SUMERGIBLES 1. Válvula de aireación: Enfría la bomba si se seca
2. Protección smart del motor: Protege la bomba de los daños
causados por diferentes fallos de alimentación
3.Tapa de registro: Para facilitar la inspección de los
componentes eléctricos
4.Carcasa exterior de acero inoxidable ondulado: Soporta las
condiciones más duras
5.Tapón de aceite exterior: Facilita la comprobación y el cambio
del aceite
6.Cámara de registro: Indica inmediatamente los problemas de
estanqueidad
7.Junta del cartucho: Premontada, más fácil y rápida de montar
8.Sistema de protección del sellado: Reduce el desgaste del
sellado.
9.Un único tornillo de ajuste: Para ajustar el impulsor y obtener
un rendimiento óptimo.
10.Sistema de protección contra el desgaste: Proporciona una
mayor resistencia al desgaste
11.Amortiguadores de caucho: Excelente protección contra
impactos.

• Una bomba sumergible eléctrica es fácil de usar, basta con
conectarla y bombear. Varias bombas pequeñas, colocadas en
algún lugar necesario, pueden bombear agua a un pozo colector
a través de mangueras largas. Puesto que las bombas más
pequeñas solo pesan entre 15 y 25 kg se pueden transportar
fácilmente cuando las obras se trasladan a diferentes puntos.
• En la fosa, pozo o piscina de recogida de las aguas se instala
una bomba más grande que bombea el agua lejos del sitio.
Conectando las mangueras de varias bombas al pozo se puede
deshidratar una amplia zona con sólo unas pocas bombas.

La bomba centrífuga, también denominada “bomba rotodinámica”, es actualmente la
máquina más utilizada para bombear líquidos en general. Las bombas centrífugas son
siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de
un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible. El fluido entra por
el centro del rodete o impulsor, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por
efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la
carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometría del cuerpo, el fluido es conducido
hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente impulsor.
BOMBAS CENTRIFUGAS

Funcionamiento: El flujo entra a la bomba a través del centro u ojo del rodete y el fluido
gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia afuera en dirección
radial. Esta aceleración produce un notable aumento de energía de presión y cinética, lo
cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el
área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierta en
cabeza de presión a la salida.
Partes de una bomba centrifuga:
Carcasa: Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la
energía de velocidad impartida al liquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva
a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.
Impulsores: Es el corazón de la bomba centrifuga, recibe el liquido y le imparte una
velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.
Anillos de desgastes: Cumplen la función de ser un elemento útil y barato de remover en
aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el
degaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo
los anillos.
Empaques y sellos: La función de estos elementos es evitar el flujo hacia afuera del liquido
bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia
el interior de la bomba.

Flecha: Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrifuga, transmitiendo
además el movimiento que imparte la flecha del motor.
Cojinetes: Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en. a un alineamiento correcto en
relación con las partes estacionarias. Soportan las cargas axiales y radiales existente en la
bomba
Base: Sirven de soporte para a la bomba sosteniendo el peso de toda ella.

La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla. En operación el
gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador.
Ventajas económicas:
• El precio de una bomba centrífuga es aproximadamente ¼ del precio de la
bomba de émbolo equivalente.
• El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de émbolo
equivalente.
• El peso es muy pequeño y por lo tanto las cimentaciones también lo son.
• El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el aceite y
el número de elementos a cambiar es muy pequeño.
Bombas horizontales

Bombas verticales. Las bombas con eje de giro en posición vertical
tienen, casi siempre, el motor a un nivel superior al de la bomba,
por lo que es posible, al contrario que en las horizontales, que la
bomba trabaje rodeada por el líquido a bombear, estando, sin
embargo, el motor por encima de éste.
Descripción: Las bombas centrífugas verticales de resina están
constituidas por un robusto cuerpo bomba y por una columna
fijada a la placa de los estribos, encima de la que se fija la linterna
que constituye el elemento de fijación del motor eléctrico. El
motor se monta en toma directa a través de una junta elástica en
el eje de la bomba. En la extremidad opuesta del eje - que está
soportado por un cojinete radial está fijado el rodete abierto. La
forma constructiva de esta bomba permite el desmontaje del
motor incluso sin desinstalar la bomba dela instalación.

SELECCIÓN DE BOMBAS
¿Que información se necesita para realizar la selección de un equipo de bombeo?
• Tipo de fluido (Características).
• Caudal.
• Altura de bombeo.
• Longitud de tubería.
• Diámetro de tubería.
• Material de tubería.
• ph del fluido.
•Temperatura del fluido.
•Viscosidad del fluido.
Material de la tubería (HDPE)
Accesorios (Conexiones de descarga, válvulas, Codos, etc.)

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS
Las bombas son máquinas en las cuales se produce una transformación de la energía
mecánica en energía hidráulica (velocidad y presión) comunicada al fluido que
circula por ellas. Atendiendo al principio de funcionamiento, pueden clasificarse en los
siguientes grupos:
-BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O VOLUMÉTRICAS: En ellas se cede energía
de presión al fluido mediante volúmenes confinados. Se produce un llenado y
vaciado periódico de una serie de cámaras, produciéndose el trasiego de
cantidades discretas de fluido desde la aspiración hasta la impulsión.
Pueden a su vez subdividirse en alternativas y rotativas. Dentro del primer grupo se
encuentran las bombas de pistones y émbolos; al segundo pertenecen las bombas de
engranajes, tornillo, lóbulos, paletas, etc.

TURBOBOMBAS
La turbobomba es una máquina hidráulica que cede energía al fluido mediante la
variación del momento cinético producido en el impulsor o rodete. Atendiendo a la
dirección del flujo a la salida del rodete, pueden clasificarse en:
Centrífugas: el flujo a la salida del rodete tiene dirección perpendicular al eje (flujo radial).
Axiales: dirección del flujo a la salida es paralela al eje (flujo axial).
Helicocentrífugas: el flujo es intermedio entre radial y axial (flujo mixto).
La forma del rodete y de la carcasa son variables según el tipo de bomba centrífuga. En
las bombas de flujo radial el líquido entra axialmente en el rodete por la boquilla de
aspiración y se descarga radialmente hacia la carcasa. En las bombas de flujo mixto el
líquido entra axialmente en el rodete y se descarga en una dirección entre la radial y la
axial. En las bombas de flujo axial el líquido entra y sale del rodete axialmente

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS.
Una bomba centrífuga se compone de dos elementos principales:
-Un rodete o impulsor, constituido por álabes que producen un cambio en el momento
cinético del fluido, de modo que su velocidad y presión a la salida son superiores a las de la
entrada.
-Voluta, encargada de conducir al fluido desde la salida del rodete hasta la brida de
descarga. Esta formada por un conducto cuya sección aumenta gradualmente hasta alcanzar
la salida de la bomba. En ella, parte de la energía de velocidad se transforma en energía de
presión, reduciéndose las pérdidas por fricción. Es frecuente la existencia a la salida del
rodete, de un difusor constituido por álabes fijos y cuya misión es la de contribuir a esta
transformación de energía cinética en energía de presión

SEDIMENTACIÓN
El agua bombeada a menudo contiene sólidos que causan desgaste
en las bombas, en las válvulas y en otros equipos de deshidratación.
Este problema es muy común en las minas y sitios de construcción
de túneles. Al bombear agua que contiene sólidos (como detritus
de perforación), se corre el riesgo de sedimentación en el sistema.
Un síntoma típico es tubos y/o mangueras que se llenan de
sedimentos, lo que resulta en pérdidas de capacidad.
Cuando aumenta la cantidad de sólidos también aumenta el
desgaste de la bomba.
Una forma de evitar esto es usando estanques de sedimentación,
donde se concentra los detritus de perforación mientras que se
bombea el resto del agua.
El estanque debe estar lo más cerca de la fuente como sea posible,
asegurándose de que los sólidos se bombeen la distancia más corta
posible hasta donde los sólidos se asientan.
El área debe tener una superficie los más grande posible para
garantizar la eficacia del estanque de sedimentación. Contra más
sólidos contenga el agua se necesita más cuidado en el diseño del
sistema de sedimentación. A pesar de la sencillez, hay algunos
detalles a considerar para la optimización del bombeo

Cuide que la bomba no se entierre en la arena o en el barro. Este es un
problema común en las construcciones. Esto se puede evitar fácilmente por
medio de colocar la bomba sobre un lecho de grava gruesa o una plancha. La
bomba también se puede colgar libremente de una cuerda o cadena, o colocar
en un tambor perforado.
Evite curvas cerradas en la manguera, las curvas cerradas, torceduras en la
manguera reducen la capacidad de la bomba, y se gana mucho evitándolos.
Comenzar la conexión de descarga de las bombas de manera que la manguera
no comience con un doblez es fácil de arreglar; en casi todas las bombas se
puede instalar tanto vertical como horizontalmente.
Conexión Tándem: Se pueden conectar en serie dos o más bombas de drenaje
con el fin de lograr una mayor salida de bombeo, para ello hay disponible una
serie de bridas de conexión como accesorios.
Bombeo a larga distancia: Las conexiones tándem de las bombas también se
pueden usar cuando el agua tiene que ser bombeada una larga distancia. Una
solución sencilla puede ser bombear el agua a un pozo de recogida selectiva. El
pozo debe estar equipado con otra bomba, pasando por el suministro de agua.

Esta técnica también puede ser utilizada para la deshidratación de un área más amplia con varias
bombas, bombeando el agua a un pozo de recogida. A su vez, el pozo se equipa con una bomba más
grande que bombea el agua hacia fuera del sitio.
Normalmente en la minería subterránea se construyen piscinas: Cumplen el objetivo de decantar
sólidos y de esta forma bombear aguas más claras. Estas piscinas a menudo son limpiadas con un
equipo LHD o cargador frontal, -tarea de alto costo- , que en algunas faenas se soluciona bombeando
los sólidos hasta un estanque y sacándolo periódicamente.
Estos procesos son de alto costo pero permiten mantener
limpias las piscinas y así bombear en buenas condiciones.
Frecuentemente existen problemas por la acidez de las
aguas de interior mina, provenientes en su mayoría, de
los óxidos existentes en los macizos rocosos, los cuales
son lavados por aguas subterráneas y que al abrir
cavidades brotan con PH bajo 4. Para estos casos tener la
precaución de utilizar bombas en acero inoxidable.

MANEJO DE AGUA EN CIELO ABIERTO
La procedencia del agua en una explotación a cielo abierto puede ser muy variable:
• Aguas de drenaje, como subterráneas y pluviales que dependen de las características de la
explotación y geografía, por ejemplo: meteorología, naturaleza de los acuíferos, morfología
de la zona de extracción, entre otras.
• Captación de agua subterránea mediante perforación.
• Captación de las aguas superficiales (ríos u otros cursos de aguas).
La lucha contra el agua lleva implícito un estudio exhaustivo de
la explotación y evitar de la mejor manera posible que el agua
entorpezca la marcha normal de trabajo e incluso el peligro que
conlleva la irrupción incontrolada de la misma en la mina.
Algunas medidas preventivas:
• El drenaje nos va a variar con la extensión de las corrientes
de agua y la topografía de la superficie;
• En caso que el problema del drenaje no sea grave debe
prestársele mucha atención si la estabilidad de los taludes y
pistas resultan afectados por la humedad;
• En explotaciones de minerales terrosos, poco consolidados
el problema del agua puede tornarse particularmente grave.

Los periodos de sequía traen como consecuencia el endurecimiento de la capa superior
del suelo que luego, en caso de fuertes precipitaciones, tiene inicialmente escasa
permeabilidad lo que produce dos efectos negativos: el suelo no se infiltra en profundidad
y el agua, al no quedar retenida, produce importantes efectos erosivos ya que los
torrentes de lluvias siguen las líneas de máxima pendiente provocando pérdidas de suelo.
También se puede disminuir la pendiente construyendo pequeños diques transversales
con materiales existentes in situ, como rocas de tamaño reducido que reducen la
velocidad del agua.
El agua de escorrentías y filtraciones del terreno próximo a la cota se evita con diques y
con drenajes; los arroyos hay que desviarlos con canales perimetrales construyendo y
canalizaciones.
Algunas medidas preventivas para conducir o extraer el agua en minería cielo abierto
Otro gran problema, es la congelación de las aguas, producto de las bajas temperaturas
existentes en la cordillera, que es donde en forma mas regular se desarrollan las faenas de
minería. Para estos casos solo se debe tener la precaución de sumergir la bomba en el
agua, la superficie del agua es solamente la que está expuesta a la congelación, el resto es
líquido
En general el drenaje en interior mina y cielo abierto exige bombas de alta calidad, que
por supuesto son de elevado costo pero, al utilizar el tipo de bombas. Se asegura que la
bomba entrará a la mina a “achicar” aguas y no saldrá de servicio al día siguiente por falla,
por lo cual se le debe realizar las mantenciones correspondiente.

MANEJO DE LAS AGUAS EN MINERIA RAJO ABIERTO
De entre los sistemas a construir de forma periférica a la
explotación, de forma que son diseñados y construidos
para tener una vida útil larga y duradera, merecen
destacarse tres sistemas:
• Desvío de cauces
• Perforación de pozos de bombeo exteriores/pozos de
bombeo/sondeos superficiales
• Excavación de galerías de drenaje

DESVÍO DE CAUCES
Una de las primeras medidas a adoptar consiste en el desvío de los cauces que transcurren
próximos o sobre el área de la explotación y en la canalización de las aguas de escorrentía
hasta su vertido en puntos alejados de la mina.
Cuando existen ríos, lagos y pantanos en el área que pueden ser causa o al menos contribuir
a la formación de aguas subterráneas, este término se comprobará mediante la adición de
elementos traza químicos o colorantes en los previsibles puntos de origen y posterior
contraste con las concentraciones de las aguas colectadas en los sondeos de bombeo o
interior de la mina.
Generalmente, las obras de desvío y canalización de los cauces principales están
constituidas por trincheras, zanjas o canales abiertos en superficie, estando revestidos o no
según las condiciones de circulación. Cuando la topografía no permite este tipo de
construcciones puede adoptarse la solución de túneles o galerías de drenaje, aunque dado
su alto costo y tiempo de realización, no son tan frecuentes al menos en las explotaciones
pequeñas o medianas, pero si en las mayores.
Cuando no es posible una canalización por gravedad puede recurrirse al bombeo de las
aguas desde presas o zonas de embalse hasta los canales perimetrales, o bien a los antiguos
huecos de otras explotaciones.

PERFORACIÓN DE POZOS DE BOMBEO EXTERIORES
Esta solución es viable cuando la permeabilidad es suficientemente alta y se basa en la perforación,
alrededor del perímetro de la explotación, de una serie de pozos con una profundidad ligeramente
superior a la de la explotación, para mantener el nivel freático por debajo del fondo de la explotación.
Las principales ventajas radican en que el nivel freático sufre un rebajamiento o retroceso por detrás
de los taludes y pisos de explotación, reduciendo los problemas de estabilidad, agua en los barrenos
de la voladura, etc., y que además ni los pozos ni la infraestructura de conducción de aguas
bombeadas interfieren en las labores de explotación.
• Al contrario de los pozos de bombeo que se perforan interiores a la explotación, éstos son
permanentes y nunca se mueven de posición, no estando sometidos tampoco a los posibles daños
derivados de las voladuras o del tráfico del transporte.
• Las profundidades alcanzadas por los sondeos de drenaje oscilan entre los 150 y 200 m, con
diámetros que oscilan entre los 200 y los 800 mm, dependiendo de los caudales, características de
las bombas, necesidad de filtros, etc., correspondiendo el menor diámetro a los casos más
favorables y el mayor a los más desfavorables.
• Según las características resistentes del macizo rocoso, los sondeos o pozos se abrirán con equipos
convencionales de perforación rotativa en roca, o bien con equipos especiales en los terrenos poco
consolidados. Asimismo, y en función de los materiales y condiciones geológicas, los pozos serán
entubados y estarán provistos de rejillas y filtros de gravilla y arena.

Entre las principales ventajas de esta solución están:
• El nivel freático sufre un rebajamiento o retroceso por detrás de los taludes y pisos de explotación,
reduciendo los problemas de estabilidad, agua en los barrenos de la voladura, etc.
• No interfieren a las labores de explotación como sucede con los pozos de bombeo interiores.
• Son permanentes y nunca se mueven de posición.
• No están sometidos a los posibles daños derivados de las voladuras o del tráfico del transporte.
• Su mayor coste de instalación en terrenos poco consolidados será frecuentemente compensado por los
mayores caudales de bombeo y mayores radios de influencia del nivel freático deprimido.
• El mayor coste de instalación de los sondeos en los terrenos poco consolidados es frecuentemente
compensado por los mayores caudales de bombeo y mayores radios de influencia del nivel freático deprimido.
• Una vez determinados aquellos parámetros hidrológicos característicos de los acuíferos como la transitividad
y el coeficiente de almacenamiento, se procede a definir.
• El número de pozos o sondeos que han de ponerse en explotación.
• Las depresiones que se conseguirán en los pozos de bombeo,
• Los tipos de bombas y tuberías y las profundidades de instalación
• El rendimiento de cada pozo se evalúa periódicamente y se estima en el futuro mediante una extrapolación
logarítmica. Esta vigilancia continuada es necesaria debido a que el rendimiento de los pozos varía
radicalmente con su situación y frecuentemente con el tiempo.

POZOS O SONDEOS DE BOMBEO
Estos pozos son similares a los descritos en el desagüe exterior, con la única diferencia de su
localización dentro de los límites de explotación. Se perforan desde la superficie superior del
talud o desde el mismo talud y extraen el agua mediante bombeo con bombas sumergibles
emplazadas en la parte inferior de los pozos y consiguen el rebajamiento del nivel freático
en las proximidades del talud.
Este método reduce las profundidades de los pozos y consiguientemente las alturas de
elevación así como los costes de instalación y energía. Por el contrario, las desventajas que
presenta son que el nivel freático no puede ser deprimido con intensidad por detrás de los
taludes existentes.
Las bombas y tuberías están expuestas a posibles daños originados por los equipos de
operación y proyecciones de las voladuras, y su instalación pueden interferir a las
operaciones mineras obligando a cambiar frecuentemente su ubicación, además de lo
señalado, presenta como principales ventajas las siguientes:
Puede instalarse con anterioridad a la construcción del talud y garantiza su seguridad
durante toda la fase constructiva,
Pueden utilizarse como pozos de drenaje verticales los mismos sondeos de investigación
que se hayan construido en la zona, siempre y cuando dispongan del diámetro de
entubación suficiente.

Su área o zona de influencia y efectividad es mucho más amplia que la que se consigue con
los drenes horizontales, pudiendo conseguirse con dicho sistema, y en el caso de terrenos
con permeabilidades altas, el drenaje completo del talud en cuestión.
Otros inconvenientes del sistema son:
Presentan una longitud y unos diámetros constructivos importantes (entre 100 y 300 m, y
entre 300 y 500 mm, respectivamente)
Requieren el adecuado mantenimiento continuado.
Sus características constructivas, sus equipos de bombeo y el consumo de energía que
necesita para la extracción del agua, hace que su coste de instalación y de utilización sea
mucho mayor que el de los drenes horizontales
SONDEOS SUPERFICIALES
Estos sondeos son normalmente utilizados para facilitar la perforación y voladura de una
zona o el drenaje de un banco o área puntual que va a ser excavado. Estos pozos se realizan
con los propios equipos empleados en la perforación de las voladuras y suelen tener unas
profundidades equivalentes a uno o dos bancos.
Dado que su vida esta limitada por el tiempo que dura la voladuras o la excavación de la
zona, no es frecuente su entubación

El ciclo de desagüe comienza descendiendo
la bomba al fondo del barreno para lo cual
se dispone de una polea en el extremo de
un brazo. Una vez finalizado el desagüe, el
operador percibe una señal, procediendo
seguidamente a la elevación del conjunto
CICLO DE DESAGÜE

GALERÍAS DE DRENAJE
Se trata de un sistema muy efectivo, pero de gran coste económico. Consiste en la apertura
de labores de avance en galería en el interior del macizo que se desea drenar, normalmente
con disposición paralela al talud, por debajo de la posible superficie de la explotación y a
bastante distancia de la superficie del mismo. Normalmente, se suelen practicar una serie
de barrenos en abanico en la corona de las galerías con objeto de cortar los posibles niveles
impermeables o acceder a las zonas de mayor permeabilidad.

Sus principales ventajas radican en:
Gran capacidad drenante: su gran sección transversal permite una favorable conexión
hidráulica con el medio saturado a drenar.
Son apropiadas para actuaciones diseñadas a largo plazo: el drenaje se produce por
gravedad y sin necesidad de impulsión mecánica.
Menores servidumbres por desgaste y por labores de mantenimiento y reposición de
componentes y equipos.
No interfieren las operaciones mineras en superficie, al estar construidas a gran profundidad
y con bocas de entradas laterales.
La particularidad de su emplazamiento profundo hace que también presenten ventajas
respecto a otros sistemas de drenaje en explotaciones mineras ubicadas en zonas de
climatologías muy extremas.
Suelen ser muy eficaces en materiales con mayor permeabilidad en sentido vertical que en
horizontal, como es el caso de los macizos rocosos con predominancia de diaclasado

PERFORACIÓN DE SONDEOS HORIZONTALES
El método de los barrenos horizontales es ampliamente utilizado en minería. Aunque se
le aplique el calificativo de horizontales, lo usual es que tengan de 2 a 5° de inclinación en
dirección a la boca, con el fin de facilitar la descarga del agua por gravedad. Los diámetros
más frecuentes oscilan entre los 6 y 15 cm, llegando en ocasiones a ser muy superiores. Es
un sistema flexible, adaptable en función de las litologías y estructuras encontradas.

Los barrenos perforados en rocas blandas y fracturadas suelen revestirse con tubería
ranurada de PVC o metálicas. En los últimos metros, conviene que la tubería no presente
dichas ranuras con el fin de canalizar el agua hasta un sistema colector situado a pie de
banco que evite la recarga del talud.
Tanto la profundidad como el espaciamiento de los barrenos dependen de las condiciones
geológicas e hidrogeológicas de la zona. Como normas generales puede decirse que para
horizontes o capas freáticas de 30-60 m. de altura, los barrenos practicados en el pie del
talud tienen una profundidad equivalente a la altura del talud y el espaciamiento varia de 6
a 15 m. Para niveles freáticos con una altura superior a los 60 requiere m, además de la fila
de barrenos a pie del banco, se perforará otra serie a unos 30 m
Este sistema presenta las siguientes ventajas:
Facilidad, sencillez y rapidez de instalación si se dispone de perforadoras adecuadas.
Son fijos y sin ninguna parte móvil.
Produce el drenaje por gravedad y no requiere energía.
Es un sistema flexible y fácil de adaptación a las condiciones geológicas que vayan
apareciendo.
Tiene una gran duración y es más barato que otros sistemas.
Requieren escaso mantenimiento

Los principales inconvenientes son:
Presentan un área de influencia y de efectividad relativamente limitada y, en cualquier caso,
siempre menor que la de otros sistemas de drenaje profundo.
Su perforación debe ser posterior a la de la construcción del talud, por lo que no pueden
aplicarse con carácter anticipativo en el espacio y en el tiempo a la finalización de los
taludes.
La intensidad de drenaje es limitada.
Son escasamente eficaces en taludes de gran altura, resultando totalmente antieconómicos
en taludes con alturas superiores a los 100 m, en cuyos casos deben instalarse desde
bermas intermedias y en combinación con otros métodos de drenaje profundo

Bomba de achique instalada en una plataforma

Bombas de succión montadas en la superficie
(Godwin Dri-Prime)
La clave para que las aplicaciones de bombeo
montadas en la superficie tengan éxito es
mantener la altura de succión a un mínimo. La
altura de succión de las bombas Dri-Prime está
limitada a 8,5 m (28 pies).
Alturas de elevación problemáticas:
En aplicaciones en las que la altura de elevación
sea superior a 6 m (20 pies), hay que incrementar
el tamaño de la manguera para reducir la velocidad
de succión .y evitar con ello la cavitación .(La
cavitación o aspiraciones en vacío es un efecto
hidrodinámico que se produce cuando el agua o
cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran
velocidad por una arista afilada, produciendo una
descompresión del fluido debido a la conservación
de la constante de Bernoulli.

3. IMPACTO AMBIENTAL.
TRATAMIENTO DE AGUAS MINA

IMPACTO AMBIENTAL
La actividad minera produce prosperidad en las zonas donde se lleva a cabo, pero
indudablemente tiene un impacto ambiental.
Consecuencias posibles de la minería.
a) Daño a la Tierra.
Se ha estimado que el uso de tierra para uso minero entre 1976 y 2000 es de 37.000
km²; esto es cerca del 0,2% de toda la superficie terrestre. Los países desarrollados
tienen una mayor proporción de terrenos perturbados por la actividad minera que los
menos desarrollados.
b) Liberación de sustancias Toxicas.
c) Drenaje Acido de Minas.
Las aguas ácidas generadas por la minería actual o pasada resultan de la oxidación de
minerales sulfurados principalmente pirita en presencia de aire, agua y bacterias.
d) Desmontes y Relaves.
La minería frecuentemente involucra mover mucho material estéril o de leyes no
económicas y depositarlos en desmontes en las cercanías de las minas, ya que el
transporte es caro.
El procesamiento del mineral produce relaves que deben almacenarse en condiciones
que no afecten el drenaje local y no hayan escapes o infiltración de sustancias
perjudiciales.

EL IMPACTO AMBIENTAL DE LA MINERÍA EN CHILE
La industrialización de la actividad minera mostró la
necesidad de contar con una legislación que normara sus
efectos en el medioambiente, por lo que a partir de los 90' se
ha buscado un equilibrio entre el desarrollo económico y la
protección ambiental
El año 1990, cuando las autoridades, en el marco de una
mayor sensibilidad por el tema, comenzaron a discutir
posibles medidas para detener el impacto ambiental de la
actividad minera. En un principio la discusión se centró en la
contaminación atmosférica de las fundiciones y en los
tranques de relave. Casos emblemáticos fueron la fundición
Ventanas, cuyo abundante humo negro se dejaba ver a
muchos kilómetros de distancia, y la mina El Salvador, que
vertía sus relaves en el mar. A los casos anteriores se sumaba
también la destrucción sistemáticamente de predios y
regiones agrícolas, junto con la contaminación de los canales
de regadío.
Así, se comenzó a regularizar la contaminación minera,
iniciándose la búsqueda de una coexistencia de la protección
ambiental con el desarrollo económico a través del impulso
de una legislación apropiada.

A partir del Decreto Nº 185 de 1992, y en el marco de un acuerdo voluntario entre diversos sectores
productivos y el Estado, se iniciaron planes de descontaminación en las 5 fundiciones de cobre
estatales y se implementaron estudios de impacto ambiental en toda nueva faena minera, lo que
finalmente derivó en que más del 60% de aquellos estudios correspondiera al sector minero. Al mismo
tiempo, la Ley de Bases del Medio Ambiente (1994) y la promulgación de su reglamento en 1997,
impusieron una mayor conciencia ambiental en las actividades mineras del país.
A pesar de esta tardía toma de conciencia, aún se manifiestan casos específicos de contaminación,
como la mina Los Pelambres en la IV región, que ha sido denunciada por derramar residuos
industriales líquidos en ríos de la zona.
La explotación minera crea alteraciones en el ambiente. Esta actividad puede causar la contaminación
al suelo y agua que modifican el relieve del suelo especialmente en la minería cielo abierto.
Causa de la modificación del suelo por la explotación minera: Desertificación produce deforestación
donde el suelo queda expuesto vulnerablemente al viento y la lluvia
Modificación del relieve: Las excavaciones para la explotación minera causa desestabilización de las
laderas y sobrecarga algunos sectores del suelo y pueden ocurrir derrumbes
https://noalamina.org/latinoamerica/chile/item/2780-mineria-en-chile-el-agua-el-impacto-ambiental-y-sociocultural
VER:

Los proyectos mineros poseen distintas fases que empiezan
con la exploración del mineral metálico y termina con el
periodo de cierre minero. Cada fase está asociada a un
conjunto de impactos ambientales y efectos negativos sobre
el medio ambiente.
Impacto de minería sobre suelo
Se produce por la pérdidas de horizontes edáficos, cambio
en la morfología del lugar por la extracción de materiales,
perdida de estabilidad de taludes, erosión y desertificación.
Impacto ambiental de minería atmosférico
Impacto ambiental producido por la emisión de gases en la
atmósfera y polvo producto de la maquinaria, perforaciones,
tronaduras y transporte y acopio de material.
Impacto de ruido y vibraciones
Producido por las actividades de tronadura, excavaciones.
Impactos ambientales sobre las aguas
La minería necesita grandes cantidades de agua para sus
procesos productivos, incluso transportan sus desechos a
través de mineraductos y son depositados por lo general en
quebradas o se implementan muros para contener los

Impacto ambiental sobre la flora y fauna
La minería produce la disminución de especies de flora y fauna debido a que utiliza grandes
extensiones del territorio para la extracción de los minerales.
Impacto de la minería sobre el valor paisajístico del lugar
Se produce impacto visual debido a la propia actividad extractiva y la depositación de los desechos en
pilas o relaves.
Sin embargo lo anterior las nuevas tecnologías mineras han demostrado una mayor capacidad de
reducción de los impactos ambientales de las explotaciones mineras y de adaptación a los estándares
de calidad de los principales parámetros.
Gestión en Recursos Naturales 2015 Impacto ambiental de la Minería en Chile
¿Declaración o Estudio de Impacto Ambiental?
Todo proyecto o actividad susceptible de causar impacto ambiental, incluidas sus modificaciones, sólo
se puede ejecutar o modificar previa evaluación de su impacto ambiental, mediante la presentación
de una Declaración de Impacto Ambiental(DIA) o un Estudio de Impacto Ambiental(EIA).
Cuando se realiza una Declaración o Estudio de Impacto Ambiental
El titular del proyecto o actividad que se somete al SEIA lo hace presentando una Declaración de
Impacto Ambiental (DIA), salvo que dicho proyecto genere o presente alguno de los siguientes
efectos, características o circunstancias contemplados en el artículo 11 de la Ley, caso en el cual
deberá presentar un Estudio de Impacto Ambiental (EIA):

Riesgo para la salud de la población, debido a la cantidad y
calidad de efluentes, emisiones y residuos.
Efectos adversos significativos sobre la cantidad y calidad de los
recursos naturales renovables, incluido el suelo, agua y aire.
Reasentamiento de comunidades humanas, o alteración
significativa de los sistemas de vida y costumbres de los grupos
humanos
Localización en o próxima a poblaciones, recursos y áreas
protegidas, sitios prioritarios para la conservación, humedales
protegidos, glaciares, susceptibles de ser afectados, así como el
valor ambiental del territorio en que se pretende emplazar.
Alteración significativa, en términos de magnitud o duración,
del valor paisajístico o turístico de una zona. Alteración de
monumentos, sitios con valor antropológico, arqueológico,
histórico y, en general, los pertenecientes al patrimonio cultural.
En el Título II del Reglamento del SEIA se establecen un
conjunto de variables y criterios que especifican el alcance de
los efectos, características o circunstancias antes indicados

SISTEMA DE EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL SEIA
El Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) es un instrumento de gestión
ambiental, tales como la Educación Ambiental, la Evaluación Ambiental Estratégica, Planes
de Manejo de Recursos Naturales Renovables y Planes de prevención o descontaminación.
La Evaluación de Impacto Ambiental se define como el procedimiento que coordina en el
SEIA el Servicio de Evaluación Ambiental, y que en base a un Estudio o Declaración de
Impacto Ambiental, se determina si el impacto ambiental de una actividad o proyecto se
ajusta a las normas vigentes.
Fuente: Servicio de Evaluación de Impacto Ambiental

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