Monitoreo Geotecnico

1. Informe Anual de Monitoreo Geotécnico Botadero
Nevada Norte, Proyecto Pascua - Lama
Gerencia de Planificación Mina
Pascua – Lama, Enero de 2015

2. 1. RESUMEN EJECUTIVO.
En cumplimiento de la resolución de calificación N°24/2006 del proyecto Modificaciones
Pascua-Lama, considerando 7.1.j Plan de Monitoreo Geotécnico, se ha formulado el
presente cuyo objetivo es dar a conocer el plan de monitoreo geotécnico del Botadero
Nevada Norte y las conclusiones obtenidas en el periodo comprendido entre enero a
diciembre del 2014. En este periodo el botadero no se encontró en operación, sin
embargo, se realizó el mejoramiento de su superficie, robustecimiento del sistema de
monitoreo, estudios adicionales y mejoras en los planes de acción.
En este informe se describen los sistemas de monitoreo geotécnico utilizados, los que
incluyen extensómetros manuales y digitales de superficie, prismas (medidos de forma
manual y automática), monitoreo de talud inferior e inspeciones visuales.
Estos equipos permiten obtener valores de desplazamientos (relativos y acumulados) de
manera confiable y rápida, de esta forma es posible generar una advertencia temprana de
las condiciones que pueden conducir a un deslizamiento de material (fallamiento), de
manera de evacuar al personal y equipos del área y también aguas abajo, además
también permite adoptar medidas de correctivas para eliminar o mitigar el riesgo.
Durante los meses de abril y mayo de 2014 se realizó la reparación de la superficie del
botadero y progresivamente desde esa fecha se han instalados nuevos instrumentales de
monitoreo e implementado planes de acción, robusteciendo el sistema de monitoreo y
control geotécnico.
El Botadero Nevada Norte ha permanecido estable durante todo el periodo, presentando
medidas de desplazamiento normales.
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3. ÍNDICE.
1. RESUMEN EJECUTIVO. ............................................................................................................ 2
ÍNDICE. ........................................................................................................................................... 3
2. INTRODUCCIÓN......................................................................................................................... 4
3. OBJETIVOS DE LA INSTRUMENTACIÓN EN EL BOTADERO NEVADA.............................. 5
4. INSTRUMENTACIÓN Y MONITOREO....................................................................................... 5
4.1. Extensómetros de Superficie. ............................................................................................... 6
4.2. Prismas Topográficos............................................................................................................ 7
4.3. Monitoreo de Talud Inferior. .................................................................................................. 9
4.4. Inspecciones Visuales. ........................................................................................................ 10
5. MEJORAMIENTO DE SUPERFICIE DEL BOTADERO. ......................................................... 10
6. PROTOCOLOS DE ACCIÓN Y ZONAS DE SEGURIDAD GEOTÉCNICAS. ......................... 12
6.1. Zonas de Riesgo Geotécnico y de Seguridad Botadero Nevada Norte..................... 12
6.2. Umbrales Para el Control Geotécnico Botadero Nevada Norte....................................... 14
6.3. Plan de Acción Botadero Nevada Norte............................................................................. 15
7. ESTUDIÓS REALIZADOS........................................................................................................ 16
8. CONCLUSIONES...................................................................................................................... 17
ANEXO A ................................................................................................¡Error! Marcador no definido.
ANEXO B ................................................................................................¡Error! Marcador no definido.
ANEXO C ................................................................................................¡Error! Marcador no definido.
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4. 2. INTRODUCCIÓN.
El Botadero Nevada Norte corresponde al depósito de estériles del Proyecto Pascua
Lama. Este Botadero será construido con materiales estériles provenientes de los rajos
Pascua y Esperanza.
En su configuración actual, el botadero tiene dos zonas de vaciado en las cotas 4750 y
4790 donde se cuenta con instrumentación para su adecuado control.
Nevada Norte es el único botadero del proyecto, por lo cual es de gran importancia y este
debe contar con instrumentación adecuada, la que tiene por objetivo monitorear en el
tiempo el comportamiento (geotécnico), su utilidad radica en la posibilidad de obtener
información del comportamiento de este en el tiempo y medir algunos parámetros
geotécnicos que controlan un posible mecanismo de falla.
Todo lo anterior tiene como propósito final mantener la seguridad y la continuidad de la
construcción y los procesos operativos protegiendo al personal, los equipos, la
infraestructura y el entorno.
Durante el año 2014 el Botadero Nevada Norte ha permanecido sin operación. Solo se
desarrollo una etapa de reparación de su superficie en los meses de abril y mayo de
2014.
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5. 3. OBJETIVOS DE LA INSTRUMENTACIÓN EN EL BOTADERO NEVADA
El objetivo de la instrumentación en el botadero Nevada es estudiar el comportamiento
geomecánico que experimenta el material depositado sobre el botadero a través del
registro de desplazamientos superficiales inducidos relativos y acumulado, con sus
respectivas velocidades en periodos de tiempo conforme avanza el crecimiento
volumétrico en su construcción. Esta condición geotécnica se espera que se traducirá en
agrietamientos y/o asentamientos posiblemente menores, normales para un botadero de
estas caracteristicas, que reflejarían la condición de estabilidad que experimenta el
botadero.
La instrumentación es esencial para:
• Estimar la profundidad y forma de una superficie de deslizamiento.
• Determinar los movimientos laterales y verticales dentro de la masa bajo deslizamiento.
• Determinar la velocidad del deslizamiento y establecer los mecanismos de alerta y
alarma.
4. INSTRUMENTACIÓN Y MONITOREO.
Compañía Minera Nevada a implementado un sistema de control geotécnico, que permite
visualizar el comportamiento del botadero, mediante herramientas de aviso que posibiliten
a los supervisores de la mina advertir y controlar dichas situaciones, de manera de
entregar seguridad al personal que labora en el rajo como en el botadero de estériles.
En el Botadero Nevada Norte se ha instalado un robusto sistema de monitoreo, con
abundante instrumental en su superficie, monitoreo de los taludes e inspecciones visuales
periódicas.
Se encuentra en implementación la total automatización del instrumental geotécnico,
permitiendo poder realizar el análisis en tiempo real de la data geotécnica. En la Tabla 1
se muestra el cronograma de instalación de la instrumentación geotécnica de forma
resumida.
Tabla 1. Cronograma de instalación del instrumental geotécnico.
Ene-14 Feb-14 Mar-14 Abr-14 May-14 Jun-14 Jul-14 Ago-14 Sep-14 Oct-14 Nov-14 Dic-14
Prismas Convencionales
Prismas En Linea
Monitoreo Talud Inferior
Inspeciones Visuales
13 de abril, Reparación de la superficie del Botadero Nevada Norte
Extensómetros
3 extensómetros manuales 7 extensómetros manuales
3 extensómetros digitales(comunicaciónenlinea en implementación)
34 prismas
7 prismas
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6. A continuación se describen los sistemas de monitoreo implementados:
4.1. Extensómetros de Superficie.
El equipo más común para el monitoreo del movimiento son los extensómetros. Los
extensómetros miden el cambio de distancia entre dos puntos a través del uso de un
cable conectado entre un soporte instalado en terreno estable el cual tiene un bajo
potencial de movimiento, y un anclaje en la superficie en movimiento. El soporte es el
punto de referencia desde el cual se toma la medición para determinar la cantidad de
movimiento que se produce paralelo al cable (Figura1).
Figura 1. Extensómetro manual. Fuente Informe Trimestral de Monitoreo, Golder.
Durante todo el periodo se han utilizado extensometros manuales (EM) para monitorear el
comportamiento de la superficie del botadero. Se instalaron 3 extensómetros digitales
(ED) que se encuentran en proceso de implementación de su control en linea.
A continuación se presenta la Figura 2 con el monitoreo del periodo Enero – Diciembre de
2014.
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7. Figura 2. Monitoreo de Extensómetros del periodo Enero – Diciembre de 2014. Los valores
anómalos (temperatura y viento) han sido omitidos.
4.2. Prismas Topográficos.
Se han instalado una serie de prismas topográficos en la cresta del botadero y superficie
que son capturados semanalmente mediante una estación total (Figura 3). A continuación
se presenta la velocidad de desplazamiento para los prismas cresta y superficie, Figura
4a y Figura 4b respectivamente.
Figura 3. Prismas topográficos. Fuente Informe Trimestral de Monitoreo, Golder.
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8. Figura 4a. Control de velocidades de desplazamiento de Prismas topográficos ubicados
en la cresta del Botadero Nevada Norte.
Figura 4b. Control de velocidades de desplazamiento de Prismas topográficos ubicados
en la superficie del Botadero Nevada Norte.
En agosto de 2014 se implementó la captura de prismas cada hora mediante una estación
total robotizada (Leica TM30) la que es monitoreada en línea (Figura 5). Este sistema de
monitoreo es el mas preciso de los sistemas implementadosy el que permite el control
geotécnico a tiempo real del Botadero.
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9. Figura 5. Control de velocidades de desplazamiento de Prismas topográficos ubicados en la
cresta del Botadero Nevada Norte mediante mediante estación total robotizada y monitoreo en
linea.
Durante el periodo, las medidas de forma puntual han llegado a velocidades de desplazamiento
de 8 cm/día, siendo el umbral de alerta los a 15 cm/día.
4.3. Monitoreo de Talud Inferior.
Desde el mes de Abril de 2014 se realiza, mensualmente, el monitoreo del talud inferior
del Botadero Nevada Norte (platos La Negra y Nevada) mediante la captura de una malla
densa irregular de puntos con equipo estación total.
El talud inferior monitoreado comprende la superficie de derrame comprendida entre las
cotas 4500 y 4680 para el Plato Nevada y 4590 y 4700 para el Plato La Negra.
La malla de puntos es procesada para generar una superficie representativa del talud
inferior a la fecha de la medición, por lo que mediante comparación de distintas
superficies es posible interpretar su comportamiento en el tiempo.
A continuación se presenta la Figura 6, que representa el monitoreo entre los meses de
noviembre – diciembre de 2014. En el Anexo A se adjunta el Reporte del Monitoreo de
Talud Inferior del Botadero Nevada Norte para el periodo Abril – Diciembre 2014.
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10. Figura 6. Monitoreo de talud inferior del Botadero Nevada Norte entre los meses de
noviembre – diciembre de 2014.
4.4. Inspecciones Visuales.
De forma periódica (semanalmente) se realiza la inspección visual de la superficie del
botadero, identificando anormalidades. Además, se realiza el leventamiento topográfico
de grietas que son reportadas y utilizadas en el análisis trimestral.
Durante diciembre del 2014 se ha implementado la marcación en terreno de grietas y la
medición semanal de los cambios en extención y salto vertical, además del registro
fotográfico de los cambios significativos para un control en detalle.
5. MEJORAMIENTO DE SUPERFICIE DEL BOTADERO.
Durante los meses de Abril y Mayo de 2014 se realizó la reparación de la superficie del
Botadero Nevada Norte. Esta actividad fue presentada y autorizada conjuntamente por las
autoridades: SERNAGEOMIN y Superintendencia del Medio Ambiente (SMA).
El Botadero Nevada Norte (actualmente formado por los platos La Negra y Nevada) se
encontraba sin actividad desde Octubre de 2012. Su condición geotécnica ha sido
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11. estable, pero se generaron agrietamientos y asentamientos superficiales comunes en
botaderos de más de 200 metros de altura y que no han estado operativos.
En base a las recomendaciones técnicas del personal Geotécnico Corporativo Barrick y
Golder Associates S.A., se propuso un plan de reparación que fue aprobado por la
autoridad y que se ejecutó satisfactoriamente. El plan, contempló las siguientes
actividades:
- Construcción de Zanja/Pretil ubicada aguas abajo de la pata del botadero para
contener posibles caídas de rocas.
- Fortalecimiento del sistema de monitoreo, lo que contempló la instalación de
15 prismas de superficie, 19 prismas de cresta del botadero, instalación de 7
extensómetros y el levantamiento topográfico del talud inferior, lo que permite
conocer la estabilidad global del botadero y su comportamiento en el tiempo.
- Reparación de la superficie de los platos Nevada y La Negra, mediante
nivelación, compactación y sellado de grietas.
- Monitoreo y control Geotécnico durante la reparación por parte de especialistas
de Golder Associates S.A.
Los trabajos de reparación comenzaron el día 13 de Abril con la construcción de la Zanja /
Pretil y culminaron el día 13 de Mayo del 2014 con la finalización de la reparación del
Botadero Nevada Norte. Las áreas involucradas en la reparación fueron la Gerencia de
Seguridad y Salud, Gerencia de Medio Ambiente, Gerencia de Operaciones Mina y la
asesoría de la empresa consultora Golder Associates S.A.
Seguridad y Salud le realizó charlas informativas y espirometría al personal involucrado
en la reparación. No se registraron incidentes durante la ejecución de los trabajos.
Las mediciones geotécnicas realizadas antes, y durante las actividades de reparación
indican que el Botadero Nevada Norte se ha comportado de forma estable, no
reportándose alertas o alarmas.
El trabajo de reparación se realizó de forma secuencial, para garantizar el monitoreo
mediante prismas y extensómetros de las zonas a reparar. Consistió en la nivelación y
posterior sellado de la superficie agrietada, utilizando material competente proveniente de
las excavaciones subterráneas depositadas en el centro y extremo sur del botadero. El
material total usado fue de 30 Ktons aproximadamente.
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12. Para el control de polvo se realizó humectación mediante el uso de camiones aljibe y
cañón humificador. Además, se realizó el monitoreo continuo de las concentraciones de
polvo mediante las estaciones de monitoreo Chancado, Armado de Pala y Frontera,
manteniendo comunicación continua entre Medio Ambiente y Operaciones Mina. Durante
la duración de los trabajos, los promedios diarios de las mediciones en todas las
estaciones estuvieron bajo los límites definidos.
6. PROTOCOLOS DE ACCIÓN Y ZONAS DE SEGURIDAD GEOTÉCNICAS.
A partir de la instrumentación instalada y los estudios realizados, se ha generado una
actualización de los planes de acción, umbrales para el control de los datos provenientes
de la instrumentación y zonas de riesgo geotécnico.
6.1. Zonas de Riesgo Geotécnico y de Seguridad Botadero Nevada Norte.
Para la adecuada interacción con el área del Botadero Nevada Norte, se definen dos tipos
de zonas en función del riesgo asociado a la estabilidad y que permiten realizar el
adecuado control de las operaciones (Figura 7).
- Zona de Restricción: comprende las áreas de vaciado y la zona comprendida entre
la zanja de seguridad y el límite de la zona de restricción inferior.
El acceso a esta zona debe ser controlado por el jefe de turno mina.
- Zona de Exclusión: comprende la zona entre la cresta del botadero y la zanja de
seguridad.
No está permitido el acceso a esta zona bajo ninguna circunstancia.
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13. Figura 7. Plano de Riesgo Geotécnico del Botadero Nevada Norte.
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14. 6.2. Umbrales Para el Control Geotécnico Botadero Nevada Norte.
A continuación se presentan los umbrales definidos para el control y monitoreo geotécnico
del Botadero Nevada Norte.
Estado Amarillo (Alerta) Estado Rojo (Alarma)
Velocidades o características Velocidades o características
Extensómetros Manuales 1 vez cada 2 días > 1.5 cm/día > 2.5 cm/día
Extensómetros Digitales 1 vez cada 2 días > 1.5 cm/día > 2.5 cm/día
Prismas Topográficos 1 vez a la semana > 15 cm/día > 20 cm/día
Monitoreo de Talud
Inferior
1 vez al mes > 50 cm/día > 100 cm/día
Inspección Visual 1 a la semana
1. Indicios de cambios en la longitud,
apertura o desplazamiento vertical de
grietas.
2. Aparición de grietas nuevas.
3. Incremento de caída de material en talud.
1. Grietas:
> 5 m aumento en longitud.
> 0.3 m aumento apertura o desplazamiento
vertical.
2. Aparición acelerada de grietas nuevas.
3. Grandes masas de material caído en talud.
Tipo de Monitoreo Frecuencia de Medición
Umbrales de Control Geotécnico Botadero Nevada Norte
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15. 6.3. Plan de Acción Botadero Nevada Norte.
Durante la operación normal (Estado Verde), las personas y equipos pueden ingresar de
forma controlada (necesaria la autorización Jefe Turno Mina) a la zona de restricción. Sin
embargo, si se detectan velocidades o características sobre los umbrales de control, se
deben seguir las siguientes acciones:
Geomensor / Técnico
Geotécnia CMN
Toma de Información en instrumentos de
monitoreo geotécnico e inspección visual
Velocidades o Características
Normales
SI NO
Estado Verde
Operación Normal
- Ingreso controlado a las zonas de restricción.
- frecuencia medición de extensómetros 1 cada 2
días.
- frecuencia medición de prismas 1 semanal.
- frecuencia inspección visual 1 semanal.
- frecuencia medición de talud 1 mensual.
Estado Amarillo
Alerta
- Restringir el acceso a la zona de restricción.
- frecuencia medición de extensómetros 1
diarias.
- frecuencia de medición de prismas 1 diarias.
- frecuencia inspección visual 1 diaria.
Estado Rojo
Alarma
- Evacuación de la zona de restricción (*1).
- Suspender el ingreso a la zona de restricción.
- Monitoreo visual e instrumental continuo.
Jefe de Turno Mina CMN
Comunicar en Terreno el Estado del
Botadero Nevada Norte y Ejecutar las
acciones asociadas.
Gerencia Planificación Mina CMN
Determinar el estado de operación del
Botadero Nevada Norte, Informar a Jefe de
Turno Mina.
Reporte del estado del
Botadero Nevada Norte y
Acciones Asociadas.
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16. 7. ESTUDIÓS REALIZADOS.
Durante el año 2014 se han realizado una serie de estudios en el Botadero Nevada Norte
tanto para su adecuado control geotécnico.
7.1. Protocolo de Monitoreo a Mediano Plazo en Botadero Nevada Norte.
La empresa consultora Golder Associates propuso un protocolo de monitoreo geotécnico
para el Botadero Nevada Norte (Anexo B).
7.3. Informe Trimestral de Monitoreo.
Informe trimestral desarrollado por la empresa consultora Golder Associates, donde
analizá la data geotécnica capturada (Anexo C).
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17. 8. CONCLUSIONES.
La información obtenida durante el periodo indica Velocidades de desplazamiento que en
promedio han sido <0.2 cm/día para Extensómetros, <5 cm/día para prismas manuales,
<4 cm/día para prismas medidos con estación total robotizada y tazas de deformación
puntuales en el talud inferior <0.4 mt/mes.
Las medidas indican que el Botadero Nevada Norte ha permanecido estable, con tazas de
movimiento normales.
Progresivamente se ha instalado nueva instrumentación en conjunto con la
implementación de un sistema de control mas robusto lo que permite el adecuado control
geotécnico y la correcta ejecusión de los planes de acciones diseñados.
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