UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
“La construcción de presas de concreto para relaves mineros en el Proyecto Conga ,
un medio para lograr el desarrollo sostenible”
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL PRESENTADO POR Katherine Violeta Palma Abanto Lima – Perú Año 2016
“Imposible” es sólo una palabra que usan los débiles para vivir fácilm2ente en el
mundo que se les dio, sin atreverse a explorar el poder que tienen para cambiarlo. “Imposible” no es un hecho, es una opinión. “Imposible” no es una declaración, es un reto. “Imposible” es potencial. “Imposible” es temporal, “Imposible” no es nada.
Muhammed Ali
A mis padres y a mis hermanos por haber confiado siempre en mí y haberme apoyado en todo momento.
LISTA DE ILUSTRACIONES Imagen 1 Ubicación de la Mina Yanacocha ................................................................................. 24 Imagen 2 Ubicación de Cajamarca .............................................................................................. 24
Cuadro 1 Datos básicos para determinar los planes de manejo de relaves ............................... 32
Gráfico 1 Clima vs meses del año en Cajamarca ......................................................................... 31
Tabla 1 Variación de la pendiente y concentración de sólidos en el relave ............................... 27 Tabla 2 Temperatura y precipitaciones por mes en Cajamarmca .............................................. 31 Tabla 3 Comparación de Alternativas de depositaciones de relaves Conga Etapa 3 .................. 32
Abstract La inversión minera en el Perú es una de las actividades económicas que más relevancia tienen sobre nuestro territorio. Dichas actividades brindan al Perú ingresos económicos que, por el momento, ninguna otra actividad o industria puede ofrecer. Sin embargo, en muchas zonas del país aún existe una abierta oposición sobre estas actividades debido al gran impacto que estas generan sobre el medio amiente, atacando de manera directa o indirecta recursos naturales que son indispensables para que los pobladores de las zonas que están siendo explotadas puedan tener una calidad de vida, por lo menos, adecuada. La mayor parte de las compañías mineras no se preocupan mucho por la responsabilidad social o el impacto que sus actividades tienen sobre la naturaleza, y basas sus estudios de impacto ambiental en el aspecto económico más que en el técnico o en el ecológico, justificando sus decisiones de ingeniería en la suposición de que no ocurrirá ninguna catástrofe ambiental o en que, a pesar de todo, están ayudando a los pobladores con sus actividades. Uno de los proyectos mineros más controversiales de los últimos años es el Proyecto Conga, que tiene una o posición marcada a su ejecución. Una de las decisiones más criticadas a este proyecto, es el tipo de disposición de relaves mineros que ha propuesto en su Estudio de Impacto ambiental, y que termina afectando 5 cuencas importantes y desapareciendo 3 lagos. En este sentido es importante plantear una solución que beneficie a ambas partes sin perjudicar, de ninguna manera, el medio ambiente. En el presente trabajo se propone la construcción de presas de concreto en ubicaciones estratégicas para reducir el daño al medio ambiente sin ahuyentar la inversión minera.
I.
INTRODUCCIÓN La presente tesis titulada “Presas de concreto para relaves mineros en Conga, un medio
para llegar al desarrollo sostenible” busca plantear una solución sustentable para que la
inversión minera en ese proyecto sea viable y determinar las posibles características que deben poseer las presas de depósitos en el proyecto Conga para evitar su colapso o m al funcionamiento y de esta manera reducir el impacto de los relaves minero y las emisiones de gases contaminantes en las zonas aledaña. Tanto la minería legal como la ilegal generan un gran impacto en el medio ambiente en sus diversas índoles como agua, suelo, aire, etc. P ese a la gran magnitud de los daños que puede ocasionar, en el Perú la minería es una de las actividades económicas más importantes, y esto, junto a los intereses económicos de muchos grupos, genera que las políticas de explotación minera sean escasa o ambiguas y permitan a las empresas explotadoras que hagan estragos en sus zonas de trabajo o que abandonen las áreas después de su periodo de explotación con tal que generen las ganancias económicas esperadas. Una herramienta utilizada a nivel mundial para reducir la contaminación por relaves mineros es la construcción de presas de concreto que sean lo suficientemente resistente a cualquier situación adversa: sismo, precipitaciones, toxicidad de relaves, filtraciones, etc. En la zona de la sierra alto andina existen algunas de las más importantes minas del Perú, y una de las más controvertidas es la minera Yanacocha con sus proyectos mineros en ejecución y los que se plantea ejecutar en un
futuro no muy lejano. Cajamarca es uno de los
departamentos con los yacimientos de oro más importantes a nivel mundial y genera altos ingresos al país. Sin embargo el manejo de sus relaves mineros y sus propuestas un poco absurdas han generado el descontento de l a población cajamarquina. La minera Yanacocha está buscando expandirse tras las exploraciones realizadas en el año 2004 en la zona de Perol y Chailhuagón debido a que durante este proceso de exploración la minera encontró depósitos de oro muy atractivos de inversión. En el año 2005 empezaron a realizar las perforaciones necesarias para los estudios de impacto ambiental. En este sentido, es importante plantear una posible solución para que la actividad minera y los proyectos futuros sigan su curso pero sin dañar de ninguna manera ni a la población ni a su entorno próximo. Es necesario mencionar que la propuesta general de las mineras para la disposición de relaves mineros concluye siempre en la construcción de presas de tierra, esto generalmente por su menor costo en comparación a otras alternativas. Por otro lado tenemos que el problema de muchas mineras es que no se tiene en cuenta su ubicación estratégica en cuanto a medio
ambiente y por ende, el clima y las situaciones extremas en las que se podrían ver envueltas, y que a la larga podrían afectar de alguna manera a las presas de relave, y es por esta razón que no se construyen de manera adecuada o simplemente se opta por llevar los desechos a los arroyos o ríos más cercanos sin importar el grave daño causado hacia los ecosistemas. Ejemplo de estas condiciones son la humedad, las lluvias e inundaciones, la helada, la presión, o incluso la posibilidad de exista un sismo. La importancia de este trabajo de investigación involucra 4 aspectos importantes: economía, sociedad, impacto ambiental y diseño estructural adecuado. En el presente trabajo, si bien hablaremos de toda importancia que tenga el trabajo, nos centraremos en las últimas dos. La reducción de impacto de relaves mineros sobre la naturaleza, ayudara a lograr un desarrollo sostenible para los departamentos que vayan a aplicarlas. Además, se asegurará un periodo de vida mucho más largo para las nuevas presas que las presas de tierra que se han venido construyendo. La correcta elección de un método de disposición de relaves minero, la ubicación y el tipo de presa a diseñar deberán reducir al mínimo o incluso eliminar el impacto negativo sobre el medio ambiente, asegurando la existencia de las laguna, ríos y cuencas de toda la zona, además de que se debe cuidar que la calidad de las agua subterráneas y superficiales no se vea afectada, ya que una pequeña variación en cualquiera de estos elementos podría ocasionar un catástrofe ecológica y sobre todo afectaría de manera directa sobre diversos ecosistemas que dependen de las aguas de estos lugares. Por otro lado, las personas que se encuentran aguas debajo de las presas propuestas por el proyecto Conga exigen que no se les quite el agua ni que la calidad o cantidad se vea afectada en épocas de estiaje.
I.I MARCO SITUACIONAL Tanto la minería legal como la ilegal generan un gran impacto en el medio ambiente en sus diversas índoles como agua, suelo, aire, etc. P ese a la gran magnitud de los daños que puede ocasionar, en el Perú la minería es una de las actividades económicas más importantes, y esto, junto a los intereses económicos de muchos grupos, genera que las políticas de explotación minera sean escasa o ambiguas y permitan a las empresas explotadoras que hagan estragos en sus zonas de trabajo o que abandonen las áreas después de su periodo de explotación con tal que generen las ganancias económicas esperadas. En el Perú no existe ningún inventario o documento que se refiera a la producción de relaves mineros, por lo que la información que se obtiene respecto de estos relaves es obtenida directamente de la información brindada por las mismas mineras, sin embargo esto puede traer consigo información alterada por parte de las mismas a f in de resguardar sus propios beneficios. Una herramienta utilizada a nivel mundial para reducir la contaminación por relaves mineros es la construcción de presas de concreto que sean lo suficientemente resistente a cualquier situación adversa: sismo, precipitaciones, toxicidad de relaves, filtraciones, etc. En la zona de la sierra alto andina existen algunas de las más importantes minas del Perú, y una de las más controvertidas es la minera Yanacocha con sus proyectos mineros en ejecución y los que se plantea ejecutar en un
futuro no muy lejano. Cajamarca es uno de los
departamentos con los yacimientos de oro más importantes a nivel mundial y genera altos ingresos al país. Sin embargo el manejo de sus relaves mineros y sus propuestas un poco absurdas han generado el descontento de l a población cajamarquina. La minera Yanacocha está buscando expandirse tras las exploraciones realizadas en el año 2004 en la zona de Perol y Chailhuagón debido a que durante este proceso de exploración la minera encontró depósitos de oro muy atractivos de inversión. En el año 2005 empezaron a realizar las perforaciones necesarias para los estudios de impacto ambiental. En este sentido, es importante plantear una posible solución para que la actividad minera y los proyectos futuros sigan su curso pero sin dañar de ninguna manera ni a la población ni a su entorno próximo.
I.2 PROBLEMATIZACIÓN
A pesar de que la minería es una de las actividades económicas más importantes del Perú, la disposición de los desechos generados debido a dicha actividad que se han venido a aplicando a lo largo de nuestro territorio, siguen siendo precarias y datan de décadas anteriores a 1960; a pesar de los esfuerzos por las mineras y por el mismo ministerio del ambiente, esta parte del proceso de la actividad minera sigue siendo altamente controversial. Si bien es cierto que a lo largo y ancho de nuestro territorio contamos con innumerables minas de diferente índole, las que significan un problema notable para el desarrollo sostenible en el Perú, la mayor cantidad de minas que generan un gran impacto sobre nuestro medio ambiente se encuentran en la sierra. Algunos de los proyectos mineros más importantes son:
Conga – Cajamarca
Yanacocha – Cajamarca
Se han publicado muchos artículos a nivel mundial en los que resalta la gran problemática que ha surgido a raíz de la mala disposición de los relaves mineros. En nuestro país, existen muchas mineras que tienen participación de grupos internacionales pero que a pesar de las grandes ganancias que obtienen a partir de la explotación sobre nuestro territorio, lo último que les importa son las consecuencias derivadas de su actividad económica, que no solo afecta al medio ambiente en su totalidad sino que además atenta contra la calidad de vida de la poblaciones más cercanas a sus zonas de explotación. En la presente tesis se hablará de una minera en específico: La Minera Yanacocha YSRL, que es la que se encarga de la explotación de las minas más importantes de oro del Perú en el departamento de Cajamarca, y que desde el año 2004 tienen en mente un nuevo proyecto de explotación minera: Proyecto Conga. Esto demuestra que el problema no es solo ambiental sino que además se está generando un problema con gran impacto social, y la ingeniería debe intervenir para darles una mejor calidad de vida las personas que se ven directa e indirectamente afectadas, y no solo innovar para incrementar las ganancias de las empresas extractivas como se viene haciendo desde hace muchos años atrás. El principal problema de este proyecto radica en la ubicación y el tipo de disposición de los relaves mineros planteada por los desarrolladores del proyecto, quienes buscan colocar los
depósitos en las cabeceras de las cuencas de los ríos Chirimayo, Chugurmayo, Jadibamba, Toromacho y Chrimayo, que se unen para formar el Río LLanga. Otros ríos directamente afectados son Rio Grande, Llaucano, Azufre, Quinuario, Chonta, Mashcón y el río Cajamarquino. En un trabajo de investigación denominado ¿Por qué el proyecto conga es inviable? Se habla acerca de los problemas más importantes derivados de este proyecto, dentro de los cuales destacan el impacto en el agua debido a que tres grandes cuencas hidrográficas se verían afectadas; además se destruirían inevitable e irreversiblemente las lagunas el Perol, Azul, Chica, Mala y Empedrada. El perol y Empedrada formarían parte de los tajos a cielo abierto de donde se extraerían los materiales, mientras que las otras tres se convertirían en botaderos de desmontes. Además habla acerca del gigantesco depósito de relaves de 700 hectáreas como mínimo, que impactara directa e indirectamente en las aguas superficiales, aguas subterráneas y en el suelo debido a su derivación en ácidos. Asimismo, los diques proyectados por la minera, en los que se colocará todo el agua de las lagunas anteriormente mencionadas, cortarán los flujos subterráneos y secarán los manantiales que se encuentran debajo de estos; en adición, el caudal de las micro cuencas derivadas de los ríos con diques en las cabeceras serán reducidos causando problemas en la época de estiaje. En el caso de la cuenca del río Jadibamba el problema será tan grave que no volverá a recibir aguas ni superficiales ni subterráneas En este sentido, el problema central podría resumirse en que el planteamiento de los proyectistas de Conga tiene algunos vacíos por cubrir, ya que su propuesta tanto de ubicación como de disposición de relaves no es nada favorable para el medio ambiente, y más específicamente para los recursos hídricos. Por otro lado, es necesario mencionar que la propuesta general de las mineras para la disposición de relaves mineros concluye siempre en la construcción de presas de tierra, esto generalmente por su menor costo en comparación a otras alternativas. Por otro lado tenemos que el problema de muchas mineras es que no se tiene en cuenta su ubicación estratégica en cuanto a medio ambiente y por ende, el clima y las situaciones extremas en las que se podrían ver envueltas, y que a la larga podrían afectar de alguna manera a las presas de relave, y es por esta razón que no se construyen de manera adecuada o simplemente se opta por llevar los desechos a los arroyos o ríos más cercanos sin importar el grave daño causado hacia los ecosistemas. Ejemplo de estas condiciones son la humedad, las lluvias e inundaciones, la helada, la presión, o incluso la posibilidad de exista un sismo. Las presas de tierra poseen un sinfín de problemas durante su funcionamiento. En el año 1997 se publicó un artículo en la revista de ciencia y tecnolo gía para la Ingeniería Civil en donde
se mencionan algunos de estos problemas. Dentro de l os más resaltantes para la presente tesis tenemos:
Colapso por saturación: Que se da n suelos generalmente compactados con poca agua que presentan una reducción de volumen y que cuando este contenido de humedad crece sufren un asiento de colapso.
Licuefacción: La resistencia de los suelos se ve relacionada a la saturación y compactación, especialmente en suelos granulares gruesos y se presenta generalmente en sismos.
Flujo y erosión: Puede presentarse erosión interna en los materiales si no se controla la filtración del agua.
A nivel mundial, han surgido nuevas tecnologías y métodos de disposición de relaves mineros para reducir su impacto en el medio ambiente, sin embargo debido a la geografía del Perú y a la ubicación de las minas dentro de nuestro territorio, estas tecnologías aún no han podido ser aplicadas. Esto se debe, no a la falta de inversión o de conocimientos, si no a la falta de interés del gobierno en solucionar los problemas derivados de la minería. A pesar de los numerosos estudios realizados por la empresa Yanacocha para que su proyecto se considere viable, los pobladores de la zona se han opuesto rotundamente a esta actividad, e incluso hace algunos días una de las pobladoras de Cajamarca Máxima Acuña recibió el premio Goldman por defender el medio ambiente de las actividades mineras de esta empresa.
1.3 OBJETIVOS General Determinar las posibles características que deben poseer las presas de depósitos en el proyecto Conga para evitar su colapso o mal funcionamiento y de esta manera reducir el impacto de los relaves minero y las emisiones de gases contaminantes en las zonas aledaña.
Específicos a) Detallar las medidas elegidas en el proyecto Conga para la disposición de relaves mineros. b) Describir los diferentes tipos de relaves mineros derivados de la posible actividad de Conga. c)
Describir el impacto que tiene el derrame de relaves en los ríos, arroyos, etc.
d) Definir los problemas y las causas del impacto de los relaves sobre el medio ambiente. e) Analizar la solución planteada sobre presas de tierra y los problemas que este tipo de presas presentan. f)
Describir el uso de aditivos que puedan reducir la infiltración de los relaves en la presa.
g) Realizar estudios para determinar el diseño anti sísmico de la presa en las minas de la sierra, Conga. h) Realizar estudios hidrológicos para la elección y delimitación de la cuenca en la que se ubicarán las presas y además para determinar el periodo de retorno del diseño de la presa y evitar inundaciones y posibles derrames. i)
Comparar el beneficio que presenta la co nstrucción de presas de concreto en relación a las presas de tierra.
1.4 IMPORTANCIA La importancia de este trabajo de investigación involucra 4 aspectos importantes: economía, sociedad, impacto ambiental y diseño estructural adecuado. En el presente trabajo, si bien hablaremos de toda importancia que tenga el trabajo, nos centraremos en las últimas dos. Perú es uno de los países más importantes en lo que refiere a la explotación minera y extracción de materias primas. Esto lo sitúa en un punto de enfoque a nivel mundial, ya que al ser nosotros uno de los países que abastece de materias a la mayoría de países desarrollados nos encontramos en constante observación respecto a nuestro desarrollo y progreso en lo relacionado a economía y a medio ambiente. Somos uno de los países mega diversos en el mundo, gracias a la gran diversidad de especies que abundan en nuestro territorio, y esto nos brinda una gran responsabilidad, que es velar por el cuidado de nuestra naturaleza. Durante la Conferencia Internacional sobre el Cambio Climático – COP XX que se realizó en la ciudad de Lima, se solicitó que se hablara de la minería ilegal como punto importante a solucionar debido al gran daño que esta actividad significa a nuestro medio ambiente. Sin embargo, no solo son las mineras ilegales las que buscan reducir costos sin importar las consecuencias y un ejemplo claro es la Minera Yanacocha, que por no querer construir presas de relaves mineros buscaba utilizar 4 laguna (Perol, Azul, Mala y Chica) como “deposito natural”
para sus relaves y el uso desmedido del agua para fines mineros provoco también que un manantial y otras fuentes naturales de agua se secaran por completo. La minera se defendió afirmando que construiría 4 depósitos artificiales de agua para reemplazar las lagunas involucradas, sin embargo tras los malos manejos de esta minera la población no confía en su palabra. “El proyecto Conga es un proyecto importante para el Perú, porque le va a permitir realizar la gran transformación. (…) Rechazamos posiciones extre mas: el agua o el oro. Nosotros planteamos una posición sensata: el agua y el oro”, expresó desde Palacio de Gobierno, el Presidente Ollanta Humala”1
1
Diario la República año 2011
La reducción de impacto de relaves mineros sobre la naturaleza, ayudara a lograr un desarrollo sostenible para los departamentos que vayan a aplicarlas. Además, se asegurará un periodo de vida mucho más largo para las nuevas presas que las presas de tierra que se han venido construyendo. El alto impacto social que tiene este tipo de actividades económicas en nuestro territorio se debe monitorear para que el objetivo final sea mejor la calidad de vida de las personas que por derecho son dueñas del lugar donde vi ven, y no como se viene haciendo, buscar el beneficio económico solo de las empresas que se encargan de explotar estos minerales. La correcta elección de un método de disposición de relaves minero, la ubicación y el tipo de presa a diseñar deberán reducir al mínimo o incluso eliminar el impacto negativo sobre el medio ambiente, asegurando la existencia de las laguna, ríos y cuencas de toda la zona, además de que se debe cuidar que la calidad de las agua subterráneas y superficiales no se vea afectada, ya que una pequeña variación en cualquiera de estos elementos podría ocasionar un catástrofe ecológica y sobre todo afectaría de manera directa sobre diversos ecosistemas que dependen de las aguas de estos lugares. Por otro lado, las personas que se encuentran aguas debajo de las presas propuestas por el proyecto Conga exigen que no se les quite el agua ni que la calidad o cantidad se vea afectada en épocas de estiaje.
1.5 METODOLOGÍA Descriptiva: Durante los primeros capítulos a desarrollar la tesis será netamente descriptiva. Se resumirá la información explorada en varios documentos, archivos, publicacio nes y libros a fin de comprender los conceptos más relevantes del presente trabajo. Por otro lado se resumirá la información encontrada en los estudios de impacto ambiental que evaluaron el proyecto Conga para poder realizar un contraste al finalizar la tesis, comparando la propuesta brindada por dichos estudios y la propuesta aquí.
Experimental: Se deberán realizar diversos ensayos para determinar las características hidrológicas, de suelos, de relaves y posteriormente del concreto a utilizar.
Empírica: Se realizarán diversos cálculos dentro de las áreas de hidráulica, concreto y estructuras para determinar el diseño estructural de la o las presas que se propondrán como solución. Además se empelarán software de modelamiento para estas mismas áreas tales como Hidroesta, Sap,etc. Los pasos a seguir serán: 1. Se describirán el marco situacional de la minería, y específicamente de la mina Yanacocha en el Perú, considerando como importantes los aspectos sociales, económico y ambiental. 2. Se describirán los aspectos más relevantes de las elecciones de diseño para disposiciones de relaves minero del estudio de Impacto Ambiental del proyecto Conga. 3. Se explicará en qué consiste una presa, una presa para relaves mineros, una presa de concreto para relaves mineros y las presas de tierra utilizadas actualmente a lo largo del territorio peruano. 4. Se realizará una comparación entre los tipos de presas utilizadas en Perú y las utilizadas a nivel mundial. 5. Se detallarán los aspectos del macro entorno que afectan los diseños de las presas. Dígase el clima y precipitaciones, calidad de suelo según la ubicación de la mina, riesgo sísmico, materiales y diseño; economía, financiamiento, etc. 6. Se deberá realizar un estudio hidrológico para poder determinar la ubicación a proponer de los depósitos de relaves mineros, para la posterior delimitación de cuenca y la determinación de áreas de impacto directo e indirecto (ríos, lgos, cuencas, agua superficial, agua subterránea, suelos, etc).
7. Se procederá a realizar el diseño de la o las presas propuestas, de acuerdo a los aspectos mencionados en el punto anterior, considerando todas l as variables. 8. Se procederá a realizar una prueba de toxicidad de relaves y el nivel de impacto sobre el concreto armado de la resistencia seleccionada. También se debe realizar un ensayo de filtración de relaves sobre el concreto. 9. Se deberá realizar el análisis económico de la construcción de la propuesta realizada para determinar el costo – beneficio.
I.
INTRODUCCIÓN I.I MARCO SITUACIONAL I.2 PROBLEMATIZACIÓN I.3 OBJETIVOS I.4 IMPORTANCIA I.5 METODOLOGÍA
II.
MARCO TEORICO II.I La minería en el Perú II.I.I Antecedentes II.I.II Minera Yanacocha II.II.I Problemas ambientales II.III.II Problemas sociales II.II Los relaves mineros II.II.I Los relaves mineros en el Perú II.II.II Los relaves minero de la minera Yanacocha - Conga II.III Las presas de relaves II.III.I Tipos de presas de relave II.III.II Presas de relaves utilizados en Perú II.III.III Condiciones adversas para la construcción de presas de relave en Perú II.III.IV Condiciones adversas para la construcción de presas de relave en Cajamarca II.III.V Modelo ideal de presa de relave para Yanacocha
ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN La presente investigación está enfocada a describir y estudiar el peligro que representa la actividad minera y los relaves mineros de Yanacocha en l a mina Yanacocha y en la mina Conga, sobre el medio ambiente, la economía y la sociedad, a través del uso de presas de relaves mineros hechos de concreto. La cronología abarca desde el inicio de la actividad minera en el Perú (Antecedentes), hasta las recientes actividades e impacto generado por la Mina Yanacocha (2016). Las áreas de ingeniería que se verán involucradas en la presente tesis son:
Hidráulica e hidrología: para determinar las características hidrológicas que se presentan en la zona de interés y además se aplicara la ingeniería hidráulica directamente para el diseño de presas de relave.
Estructuras: Para el diseño estructural de la presa.
Geotecnia: Se determinarán las características del suelo de la zona para determinar los requerimientos necesarios de la presa a construir. Además se verá el tema de geología para determinar la sismicidad de la zona, esto también para el diseño de la presa.
Gestión: Se verá en la parte final para determinar el proceso de gestión de las presas que se podrían construir para asegurar su correcta construcción y su correcto funcionamiento.
2. MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes
La minera Yanacocha ha realizado un estudio de impacto ambiental y recurso hídricos para su aprobación. En este informe se puede encontrar la información de los depósitos de relaves mineros que se supone construirían en caso de que el proyecto sea aprobado. Hablan aquí de la construcción de 5 presas, una principal y 4 secundarias. La construcción de estas presas será progresiva de acuerdo a la demanda de desechos de relave minero u otros y se construirá progresivamente para reducir los costos. El material de estas presas será de tierra y se le pondrán membranas para reducir la filtración. Afirman también en este estudio que no existirá ningún tipo de licuación o riesgo sísmico por lo que la presa de tierra no correrá ningún tipo de peligro. En el año 1997 se realizó un congreso para poder determinar los principales problemas del uso de presas de tierra y los peligros a los que estas presas están expuestas. Algunos de los problemas mencionados en este artículo publicado por la revista “Ciencia y Tecnología de la Ingeniería Civil” respecto a estas presas fueron la alta filtración que sufren todas las presas de
tierra sin excepción alguna y la licuación de los suelos que puede ser causada por estas filtraciones. En el Perú no se han realizado estudios previos sobre la aplicación de presas de concreto en las minas de Cajamarca, sin embargo se han hecho otras propuestas como la disposición de relaves mineros en el subsuelo y las ventajas de este método. Se encontró un estudio publicado por la Universidad Nacional Mayor de San marcos en la revista de investigación de la facultad de Minas, metalurgia y ciencia geográficas.
2.2 Soporte teórico de la investigación TERMINOLOGÍA Minería: Técnica Industrial que está conformada por el arte de laborear en las minas. Relaves mineros: En minería, partículas que el el agua del lave arrastra y mezcla con el barro estéril y que para ser aprovechadas necesitan un nuevo lave.
Presas: Es un muro grueso de piedra u otro material que se construye a través de un río, arroyo o canal para almacenar el agua a fin de derivarla o regular su curso fuera del cauce. Las represas son un lugar donde el agua está detenida o almacenada.
Presa de Tierra: También denominadas presas de materiales sueltos, son presas que están formadas por rocas o tierras sueltas sin cementar. Para co nseguir la impermeabilidad de la presa se construyen pantallas de arcillas, asfalto o algún material sintético.
Concreto: Hormigón, mezcla de agua, arena, grava y cementos. Contaminación: Es la introducción de sustancias en un medio que provocan que este se vuelva inseguro o no apto para su uso. El medio puede ser un ecosistema, un medio físico o un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia química o energía. La contaminación puede clasif icarse según la fuente y según el medio que vaya a afectar.
Cuenca: Una cuenca hidrográfica es un territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es decir, que drena sus aguas al mar a través de un único río o que vierte sus aguas a un único lago. Estas cuencas son delimitadas por las líneas de las cumbres llamadas divisorias de aguas.
Yanacocha: La minera Yanacocha es la empresa que se encarga actualmente de la explotación de la mina Yanacocha y que está planteando el Proyecto Conga. SE constituyo en el año 1992 y esta conformada por Newmont Mining Corporation, Cía Minas Buenaventura y la Internationnal Financial Corporation.
Conga: Es un proyecto minero que contempla la construcción de dos tajos en las provincias de Cajamarca y Celendín en el departamento de Cajamarca en el norte del Perú. La mina que este proyecto busca explotar posee cerca de 6 millones de onzas de oro cuya inversión se estima en cerca 4 800 billones de dólares. Este proyecto esta a cargo de la sociedad anónima Minera Yanacocha.
Impacto Ambiental: Dícese del efecto que produce la actividad humana sobre el medio ambiente. La ecología es la ciencia que se encarga de medir este impacto y tratar de minimi zarlo.
Filtración: Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en una suspensión por medio de un medio mecánico poroso. La infiltración es la acción de introducir suavemente un líquido entre los poros de un sólido y en hidrología es la penetración del agua en el suelo.
Aguas superficiales: Se denomina así a todas aquellas aguas que circulan sobre la superficie del suelo. Esto se produce por a escorrentía generada a partir de las precipitaciones o por el alojamiento de aguas subterráneas.
Aguas Subterráneas: Estas agua se encuentras alojadas en los acuíferos bajo la superficie de la tierra. Los acuíferos son estratos o formaciones geológicas permeables que permiten la circulación y almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrar materiales variados como gravas, limos, calizas, areniscas, etc. El nivel superior de las aguas subterráneas de denomina nivel freático.
I.
La minería en el Perú
La minería, desde hace muchos años, tiene una importante presencia a lo largo de nuestro territorio.
“La minería representa más del 50% de las divisas, el 20% de la recaudación fiscal, el 11% del
PBI, la mayor parte de las inversiones extranjeras, entre otros destacados factores macroeconómicos”2
II.
Antecedentes
En el año 1950, la promulgación del Código de minería otorgo incentivos económicos para atraer la inversión extranjera en Toquepala, considerada en sus tiempos una de las minas más grandes del mundo. A esto se le sumaron los altos precios que adquirieron los m inerales en esa década, y así se consolidaron muchas empresas nacionales dedicadas a esta industria. Sin embargo, el hecho de que la mayoría de las empresas que se encargaban de la explotación de nuestros minerales fueran extranjeras, genero incomodidad y descontento en la población, que sugería nacionalizar las empresas para que las ganancias se reinviertan en el Perú y no sean repatriadas. En consecuencia, en 1968 tras el golpe militar de Velasco Alvarado se inició un proceso de nacionalización de empresas y operaciones mineras y petroleras. Para 1973, aquellas empresas que no pudieron rehacer sus proyectos de i nversión fueron expropiadas y la única que logro sobrevivir este proceso fue Southern Perú, que al siguiente año comenzó con sus trabajos en el yacimiento de Cuajone. Por su parte, el Estado inició las labores en las minas expropiadas como Tintaya y Cerro Verde. En la década de 1970 los precios de algunos minerales como el oro alcanzaron sus valores pico (800 dólares la onza), viéndose este negocio bastante rentable para empresas
2
Instituto peruano de la economía 2008
dedicadas a la pequeña y mediana minería. Pero este auge no duro mucho tiempo; para 1981 los precios cayeron por los suelos, dejando a los pequeños inversores demasiado endeudados, generando una crisis económica a nivel nacional. EL gobierno de Alberto Fujimori inició un proceso de privatización, poniéndose a la venta empresas mineras como Centromin Peru, desparecio el sindicato y la inversión extranjera fue nuevamente atractiva. Desde el año 1990 hasta la actualidad ha surgido un crecimiento inmensurable respecto de las grandes inversiones extrajeras en explotación minera.
III.
Minera Yanacocha Es la empresa que se encarga de la explotación dela mina Yanacocha en Cajamarca, la
mina de oro más grande de Latinoamérica y que está a cargo del proyecto Conga La mina Yanacocha se encuentra en la provincia y departamento de Cajamarca a 800 km al noreste de la ciudad de Lima y su altura va desde los 3500 a los 4000 msnm. El yacimiento Yanacocha está compuesto por 5 minas a cielo abierto
Imagen 1 Ubicación de la Mina Yanacocha
Fuente: Google Earth - Imagen recuperada el d ía 28 de abril del 2016
Imagen 2 Ubicación de Cajamarca
Fundación y Socios
Fue constituida en 1992 por Newmont Mining Corporation (51.35%), Cía Minas Buenaventura (43.65%) y la International Financial Corpotationn Banco Mundial (5%)
PROYECTO CONGA EL proyecto conga se encuentra localizado a 73km al noreste de la ciudad de Cajamarca (585 km de la ciudad de Lima), en la provincia de Celendín más específicamente en los distritos de Sorochuco y Huamín y en parte de la provincia de Cajamarca en el distrito de la Encañada. La mina como tal se encuentra en la región de Jalca, cuya altitudvaría desde 3700 a 4262 msnm. El proyecto le pertenece a la minera Yanacocha SRLL y las empresas participantes son: Compañía de minas Buenaventura (CMB), Newmont Minig Corporation y la Corporación Financiera Internacional. Las componentes del proyecto consisten básicamente en dos depósitos a explotar a tajo abierto, es decir, al aire libre que son Perol y Chaihuagón con minerales como cobre, oro y plata. El proceso de extracción consistiría en un proceso convencional de chancado, molienda y flotación en una planta de 92 000 toneladas de capacidad por día que permitirá una obtención de 3.1 billones de libras de cobre y 11.6 millones de onzas de oro. El tiempo aproximado de proyección de explotación minera es de 19 años y el fin es netamente comercialización internacional de los minerales. La infraestructura incluye los tajos, depósitos de desmonte, depósitos de suelo orgánico, instalaciones de procesamiento mineral, instalaciones para el manejo de relaves mineros, reservorios de agua, depósitos de material de préstamo, etc. 3 Exploraciones geológicas han determinado que el depósito de Perol contiene una reserva aproximada de 344 Mt y Chailhuagón 160 Mt con 0.28%de cobre y 0.72 gramos de oro por toneladas. El mineral será chancado y molido para luego ser enviado a un circuito de flotación convencional para producir un concentrado de cobre con contenido de oro y plata. Se han determinado áreas de impacto del proyecto y se han divido en dos grupos, áreas de impacto directo y áreas de impacto indirecto. Para el presente trabajo se hacen más relevantes las áreas relacionadas a agua y suelos. El ´rea de impacto directo de agua está conformada por las redes de drenaje natural afectadas debido al emplazamiento de la infraestructura del proyecto. Estas áreas son las ubicadas en la cuenca de la quebrada Ato
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Knight Piésold Consulting – Estudio del proyecto Conga
Chirimayo, cuenca del río Chailhuagón, cuenca de la quebrada Toromacho, cuenca del río Alto Jadibamba y cuenca de la quebrada Chugurmayo. También se consideran como áreas de impacto las zonas ubicadas aguas arriba y aguas debajo de la infraestructura proyectada, sin embargo, el estudio de impacto ambienta evaluado por la empresa Knight Piésold afirma que la efectividad esperada de la construcción y del funcionamiento de la infraestructura proyectada reduce las áreas de impacto negativas. Debido a la infraestructura del proyecto, se verán cambios en las áreas de captación e infiltración y la interceptación de flujos superficiales y subterráneos se consideran ambas dentro de un área de impacto directo y comparten las mismas áreas de impacto indirecto. La calidad del agua también es considerada área de influencia directa. Las actividades del proyecto también afectarán la calidad y la disponibilidad de hábitat para la vida acuática. El área de influencia directa para l os componentes hidrobiológicos incluye las quebradas, bofedales y lagunas que serán disturbadas
II.II RELAVES MINEROS La palabra “relave” proviene del verbo lavar. La preposición “re” hac e referencia a que
se trata del segundo lavado. Los relaves son los residuos dejados por el proceso de lavado del material (mineral) en una mina. Estos se encuentran generalmente compuestos por agua, rocas, tierra y minerales; sin embargo contienen también elementos considerados altamente tóxicos y que son nocivos para nuestro medio ambiente. Las características de los relaves mineros dependerán de manera directa de la relación agua/sólidos que presente. Por lo general estas relaciones son de 1:1 a 2:1. Algunos ejemplos son:
Una masa de relaves que contengas más agua escurrirá de manera más fácil que una con más sólidos aun con pendientes pequeñas.
Las partículas sólidas más pequeñas demoran más tiempo en sedimentarse por lo que se quedan en suspensión aun después de mucho tiempo de haber sido vertidos.
Las partículas de mayor tamaño sedimentan más rápido generando depósitos a corta distancia de haber sido
EL tipo de disposición o almacenamiento que tendrán que aplicarse dependen del tipo de relave, del costo del agua y del lugar de emplazamiento de los depósitos.
Tabla 1 Variación de la pendiente y concentración de sólidos en el relave
VARIACIÓN DE LA PENDIENTE IMITE CON LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS EN UNA PULPA DE RELAVES Pendiente Límite %
Porcentaje de sólido en Peso
<2
<50
2-3
55-66
3-5
60-63
4-6
63-65
>6
>65 Fuente : Sernagomin Guía Técnica de Operación y Control de depósitos de relaves 2007
Estos relaves deben ser almacenados en tanques o cualquier otro tipo de depósitos para poder recuperar el agua. Este proceso co nsiste en depositar los relaves, y con el pasar del tiempo la decantación hará que los elementos solidos (tierra, rocas o minerales) se estratifiquen y se asienten, dejando el agua en la superficie para que esta sea reutilizada o, en última instancia, se evapore naturalmente. En el Perú los relaves mineros deben manejarse sujetándose a la Guía Ambiental de Relaves mineros, que fue propuesta por el Ministerio Nacional de Energía y Minas con auspicio del Banco Mundial. Fue creada con el fin de ser utilizada como un documento de referencia y soporte técnico para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental y programas de adecuación y Manejo Ambiental; todo esto gracias a la tecnología más avanzada que se encuentra al alcance de la industria teniendo en cuenta las características más peculiares en las que se encuentra sometido el territorio peruano debido a su ubicación geográfica. Estas características son la geografía, el clima y la geología. Además, según dicha guía, es importante tener en cuenta el aspecto económico ya que somos un país en vías de desarrollo. Al igual que toda tecnología, la tecnología de manejo de relaves mineros ha ido evolucionando con el paso del tiempo. Se sabe, por ejemplo, que los metales como el oro y la plata han sido explotados desde la época pre- colombina por culturas como la cultura Inca. A raíz de la llegada de los españoles al Perú, la explotación de estos metales empezó a darse por reducción directa (fundición) y por amalgamación de mercurio. Esta última técnica consistía en en el uso de molinos de mineral impulsados por caballos, con lo que se molía el mineral. A pesar del uso de un mineral tan peligroso como el mercurio, los estudiosos del tema afirman que no hubo grandes cantidades de desechos y que el mercurio debido a su gran valor se utilizaba y
recuperaba al máximo posible; sin embargo grandes cantidades de este mineral se encuentras dispersas sobre nuestro territorio hasta el día de hoy. Las prácticas de chancado fueron adoptadas hasta 1800, cuando la utilización del vapor potencio estas máquinas. En el año 1890 se descubrieron dos nuevas formas de manejo de minerales para su obtención: la flotación y la introducción del cianuro. La primera ocasiono un aumento en la producción de relaves mineros con arena muy fina y con lamas y al no contar con un proceso de disposición posterior, estos relaves eran vertidos a arroyos y lagos cercanos. Para el año 1900 al 1930, el daño hacia el recurso hídrico debido a esta actividad tomo gran importancia en Norteamérica y Europa, hecho que ocasionó el cese de descargas descontroladas de relaves sobre dichos lagos y arroyos. En esos años no se contaba con equipo mecanizado moderno por lo que la construcción de presas; sin embargo se desarrolló un método manual para construir diques que trabajarían en un sistema de la siguiente manera: Un depósito de dique agua arriba era inicialmente llenado con relaves depositados hidráulicamente y luego se elevaba con la construcción de bermas bajas encima y detrás del dique del nivel inferior. Este método aun es utilizado en muchas minas en el Perú, y de hecho el proyecto Conga plantea este método pero con algunas variantes. Sin embargo, en muchos lugares alrededor del mundo el método de diques ha sido dejado de lado tras la falla sísmica de la presa de relave en Barahona en Chile en 1928 y fue reemplazado por el método de aguas abajo m ediante el uso de ciclones para separar las arenas para la construcción de las presas. A partir de 1940, la construcción de presas de relave de tierra compactada empezó a ser popular. Sin embargo el desarrollo de estas tecnologías era puramente empírica ya que no se contaba con mucha tecnología o muchos conocimientos respecto de los temas a tener en cuenta para un correcto diseño. En el año 1960 la ingeniería geotécnica empezó a adoptar y refinar estos métodos para poder aplicarlos de manera adecuada. No obstante, fue en 1965 que las constantes fallas de presas en Chile tras movimientos sísmicos hicieron poner una atención especial sobre las posibles fallas de estas estructuras debido a la licuefacción
Relaves mineros en Conga En el año 2005 se realizacon pruebas en el Laboratorio de Hazen en Denver y estos dieron como resultado que los componentes del relave son:
Microgranodiorita Potásica Chaihuagón
Filica Perol
Argilico Perol Intermedio
Skarn Perol4
También, se determinó que los relaves están compuestos básicamente de arenas finas y limos no plásticos de los cuales el 55% pasa la malla 20. Los relaves y desmonte de Perol pueden generan ácido a diferencia de les de Chailhuagón que no lo pueden generar. Y la filtración que proviene de Perol puede contener concentraciones más al ta de trazas de metales. Según los Estándares aplicables de Newmont, el proyecto requerirá una poza de relaves con revestimiento impermeable y se debe maximizar la escorrentía del agua natural.
II.III Las presas “Es una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye
habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un rio o un arroyo con diferentes fines de aplicación.” Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española.
II.III.III Condiciones adversas para la construcción de presas de relave en Cajamarca - Conga El Perú posee una ubicación privilegiada, se encuentra ubicado cerca de la Línea Ecuatorial, además es atravesado por la cordillera de los Andes y se encuentra en el denominado “Círculo de Fuego”. Estos factores hacen de nuestro país uno de los países mega diversos del
mundo. Esta mega diversidad incluye, no solo una gran variedad de especies de flora y fauna, sino que además genera una gran variedad de climas, otorgándonos 27 de los 33 climas del mundo. Este aparente beneficio, resulta en una contradicción cuando nos encontramos inmersos en una serie de problemas constructivos debido a los climas extremos que presenta nuestro país y, además, debido a la alta sismicidad en varias zonas. Empezaremos hablando acerca de las precipitaciones (lluvias). Dependiendo de la eco región en la que se encuentre la zona en estudio, las precipitaciones variará. Estas variaciones y la cantidad de precipitaciones son registradas por el SENAMHI en las diversas estaciones pluviométricas que este órgano del estado posee.
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Anexo 4.6 al 4.11 Estudio de impacto ambiental Proyecto Conga
Para realizar los estudios de precipitaciones se emplean una serie de herramientas estadísticas, con las que se proyecta las obras de hidráulicas a un periodo de tiempo “x” durante
el cual deben funcionar de manera adecuada sin presentar fallas, y mucho menos, colapsar. Para el caso de las presas de relave, este periodo debe ser diseñado para decenas de años después de que la minera haya culminado sus actividades, lo que asegura que las aguas contaminadas permanecerán en este depósito hasta que por procesos naturales como la evaporación, permitan recuperar los recursos comprometidos con esta actividad económica. Sin embargo, esto no se da así, ya que las mineras para reducir sus costos, realizan presas más económicas, menos resistentes o con materiales inadecuados. Por esta razón, es que ocurres inundaciones de presas, que en consecuencia traen propagación de aguas contaminadas que arrasan con todo a su paso y que afectan de manera irreversible todo suelo que toque, dejándolos completamente infértiles.
Geomorfología y relieve Se han identificado características de planicie fluvio aluvial y montañoso como resultado de una gran evolución tectónica. El paisaje esta conformado por planicies de origen aluvial, fluvial y coluvio-aluvial reciente y de origen glaciar. El paisaje montañoso presenta geoformas de aspecto accidentado con apariencia corrugada. Las rocas encontradas son de origen intrusivo, rocas volcánicas, montañas sedimentarias de estratos rocosos plegados, plutónicas y de roca sedimentaria.
El Clima en Yanacocha y Conga El clima es cálido y templado y presenta precipitaciones a lo largo d todo el año. Clima y precipitación vs mes
Gráfico 1 Clima vs meses del año en Cajamarca
Fuente : Climate-data.org
Tabla 2 Temperatura y precipitaciones por mes en Cajamarmca
Fuente : Climate-data.org La temperatura de aire máxima promedio mensual varía entre 10.1 °Cy 13.1°C. La temperatura mínima oscila entre 2.5 y 3.6 °. Los meses m´s fríos son de mayo a setiembre y las más altas de octubre a abril. De las estaciones más cercanas se obtiene un valor promedio mínimo de humedad de 77.2% y máximo de 93.0%
Geología y sismicidad La geoogía de la zona consta básicamente de rocas sedimentarias del Cretáceo, rocas volcánicas del Eoceno y Rocas intrusivas del Eoceno/Oligoceno7Mioceno. Se pueden ver formaciones Goyllarisquizga, Chúlec, Pariatambo, Inca, Santa, Farriat, Pulluicana y Cajamarca del cretáceo formaciones Volcánico Porculla y Volcánico Huambos del terciario y rocas intrusivas Stock Dacítico. Cubriendo al basamento rocoso se presentan depósitos cuaternarios (aluvial y fluvio-glaciar).5 La ubicación del Perú lo situa dentro del denominado Círculo de Fuego del Pacífico donde han ocurrido más del 80% de los eventos sísmicos del mundo. La actividad sísmica en nuestro territorio se debe principalmente a la interacción de la placa de Nazca y la placa Continental sudamericana, cuya subducción se ubica en el subsuelo del océano Pacífico en la costa del Perú, sim embargo no se ha registrado sismos con magnitudes mayores a 5.5 en la escala de Ritchesr enun radio de 100 km del área del proyecto.
Suelos Los suelos de la zona en estudio se clasifican en 5 grupos respecto a su capacidad de uso. EL primer grupo está conformado por tierras aptas para cultivo en limpio pero que presentan problemas edáficos y topográficos. El segundo grupo está formado por tierras aptas para cultivo permanente y otras tierras para sembríos pastoso. EL cuarto grupo corresponde a tierras aptas para producción forestal y un grupo de tierras de protección.
Agua superficial El agua superficial depende básicamente de las precipitaciones y las descargas subterráneas. El flujo de agua está relacionada a la humedad, es decir es mayor en la época más húmeda del año y se reduce durante la época más seca. Sin embargo las precipitaciones más altas se registran generalmente en los meses de junio y setiembre. Respecto a la calidad del agua superficial, se puede decir que el agua presenta características aceptables y uniformes, y sus contenidos de minerales, oxígeno y coliformes se encuentran dentro del rango aceptable. Respecto al nivel de acidez, las aguas se encuentran ubicadas entre neutras a alcalinas con un pH ácido en las zonas cercanas al bofedal del Perol.
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Agua subterránea El agua subterránea tiene su origen básicamente a la infiltración por precipitaciones y a la recarga. Existen cerca de 96 pozos conocidos. La cuenca del depósito de relaves y de desmonte se encuentra insaturados, por ello pueden retener las precipitaciones y ayudar a la infiltración limitada hacia los macizos rocos. Los depósitos con aguas subterráneas pueden estar cerca de la quebrada Toromacho, donde se planea crear la presa principal de disposición de relaves mineros. El agua subterránea es predominantemente superficial, encontrada a 1.8 metros por debajo de la superficie del terreno. La geología presenta valores de conductividad hidráulica relativamente bajos y limitado fracturamiento por lo que no soporta volúmenes significativos de agua subterránea.
Infraestructura Hidráulica del proyecto Conga Instalaciones de procesamiento Después de que los materiales sean chancados UTM 9 234 153 N, 791 526 E, serán transportados mediante una faja 2.4km hacia la planta concentradora UTM 9 233 643 N, 789 061 E. El agua necesaria para la plata provendrá del reservorio superior. En estas instalaciones, el proceso a seguir será separar el concentrado mediante flotación en cobre, oro y plata. Además de esto, otros procesos que se realizarán en esta planta son los de molienda, flotación espesado, filtrado, almacenamiento y transferencia. Los relaves que serán producidos por esta plata serán espesados a niveles de 62 a 65% (masa sólido/masa total) y se llevarán a los depósitos de relaves ubicados en las cuencas de la quebrada Toromacho y río alto Jadibamba.
Depósitos de relaves Se encontrará ubicado en UTM 9 236 881 N, 788 159 E. Al término de las operaciones, el tamaño del depósito será de aproximadamente 700 hectáreas. La infraestructura relacionada a estos depósitos incluye la presa principal, la presa Toromacho y el sistema de colección de filtraciones con elementos para ambas presas. Ambas presas serán construidas de acuerdo a la necesidad que se presente pero ambas tendrán una altitud final de 3 796.5 msnm con volúmenes de relleno de 4.3 Mm3 y 2.8 Mm3 respectivamente.
Las instalaciones incluyen el área del depósito de relaves, Reservorio superior, el botadero de desmontes Perol, la poza recolectora de filtraciones, la planta de tratamiento de agua y el reservorio inferior. Los relaves espesados serán depositados en diferentes puntos de descarga de la cabecera del depósito. Se planea una depositación en capas delgadas para facilitar la desecación, ganar resistencia y lograr de este modo las pendientes de diseño. Se proporcionará una cantidad de puntos de descarga para facilitar la descarga cíclica y lograr la depositación en capas delgadas. Los requerimientos de la depositación en forma cíclica también es útil para mitigar los problemas del polvo ya que los relaves húmedos tienen menos tendencia a la generación del polvo (erosión de viento). 6 Para la estructura cumpla su función y se logren las pendientes de diseño que se busca, es necesario que se controle la depositación de los relaves mediante varios puntos de descarga y posibilitando la apertura y cierre de los tubos spigots para varias el flujo de relave. Se debe evitar que las endientes sean más empinadas que el objetivo del diseño, y en caso contrario se podría optar por la construcción de diques intermedios para la contención de relaves y evitar que la altura final de las presas falle. La poza del depósito de relaves debe ser revestida con una geo membrada de polietileno de alta densidad y un revestimiento de suelo de baja permeabilidad. La infiltraci ón del depósito será contenida por cortinas de inyecciones del basamento rocoso. Se colocará una poza colectora de filtraciones entre la presa superior y la inferior que actuará como barrera hidráulica. Además se colocara un colector de filtración que permita el rebombeo de las aguas. Los depósitos han sido evaluados también sísmicamente utilizando métodos como el enfoque de os parámetros de estado crítico para evaluar la posible ocurrencia de licuación de los relaves a causa de un evento sísmico o la comparación de casos históricos publicados de taludes con post-licuación para estructuras de retención de desmontes. El estudio de impacto ambiental afirma que no se producirá ningún movimiento significativo de talud aun incuso si los relave se licuarían durante algún movimiento telúrico, ya que lo máximo que se podría ocasionar sería un reajuste de la pendiente o hundimientos localizados. Los primeros años de vida del depósito de relaves se podría producir un exceso en la presión de poros causada por el pobre drenaje (consolidación). Sin embargo debido al lento 6
Anexo 4.6 EIA – Proyecto Conga
crecimiento de los depósitos, en los años posteriores este problema podría reducirse ya que el agua se evapore y así no se producirían licuaciones. El depósito de relaves posee dos reservorios de agua en su diseño. El Reservorio Superior en la cabecera que se encargara de brindar agua fresca a la planta de procesos y derivará escorrentía a la quebrada Toromacho. El segundo reservorio se encuentra ubicado aguas abajo y este se encargará de descargar agua a los usuarios en época de estiaje. Modelos como “Goldsim” 7 fueron utilizados en este estudio para brindar información
acerca de las fluctuaciones de la poza durante la vida de la mina. El periodo de retorno seleccionado fue de 25 años y una tormenta de duración de 24 horas para una precipitación máxima anual de 100 años. El agua que llega al depósito de relaves es tratado para ser descargado posteriormente al reservorio inferior; mientras que las filtraciones recolectadas en las pozas son bobeadas nuevamente al depósito de relaves. El reservorio inferior posee una salida que será utilizada para descargar agua a lo usuarios aguas abajo del rio Grande. Las cinco presas a construir son todas de presas convencionales de tierra con núcleo de suelo arcilloso y espadones de suelo compacto y enrocado. Los núcleos deberían estar colocados sobre cimientos de basamento rocoso con lechada de cemento.
Selección de la Ubicación del depósito Se seleccionó la cuenca hidrográfica de Río Grande por su tamaño, porque es un lugar poco cultivado, su densidad poblacional es baja, está cerca de la planta y la mayor parte de las tierras cercanas son controladas por la minera Yanacocha.
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Goldsim es un software de simulación dinámico – probabilístico desarrollado por el grupo Goldsim Technology LLC
Selección de la alternativa de manejo de relaves Se realizaron 2 estudios uno en 2004 y otro en 2008 y se eligió entre cuatro diferentes opciones: EL manejo de la pula con 40 % de sólidos, con 63 % y una presa filtrante, con 63% y una presa de contención de agua y una con 70% de sólidos y una presa filtrante. Tabla 3 Comparación de Alternativas de depositaciones de relaves Conga Etapa 3
Fuente: Anexo 4.7 Estudio de Impacto ambiental Yanacocha – Proyecto Conga
En el cuadro anterior se pueden ver las diferentes características de las alternativas planteadas para el manejo de los relave. Para la selección de la alternativa más conveniente, tuvieron en cuenta el costo y el tiempo de manejo de los relaves, considerando los más espesos como mejor alternativa.
Revestimiento de los depósitos Debido a las características geológicas e hidrológicas de la zona, las filtraciones de agua fluye hacia los fondos del valle para formal un caudal base. En ese sentido, el revestimiento de la presa es limitado por lo que las filtraciones fluyen hasta la ubicación de las presas creadas para colectar dichas filtraciones. En el estudio de impacto ambiental, se analizaron varias alternativas para el manejo del revestimiento de los depósitos considerándose como alternativas el revestimiento total parcial o nulo de dichos depósitos. Tras el modelamiento de las diferentes alternativas, determinaron que las presas con baja permeabilidad sobre cimentación de basamento rocoso con lechada de cemento es más efectivo para cuidar la calidad del agua en caudales aguas abajo. Para desarrollar los planes de manejo de agua, tomaron estos datos operacionales: Cuadro 1 Datos básicos para determinar los planes de manejo de relaves
Fuente: Anexo 4.7 Estudio de Impacto ambiental Yanacocha – Proyecto Conga
De los datos anteriores se obtienen los datos más relevantes para el proyecto que son:
Densidad seca de los relaves depositados: 1.43 1.6 t/m3
Volumen total de relaves 314 M-m3
Delimitación de la cuenca hidrográfica para los depósitos El número de hectáreas directamente relacionadas con el depósito de relaves asciende a 3 009 hectáreas.
2.3 Óptica de la Investigación Esta investigación brindará una posible solución hidráulica estructural a los problema económicos, sociales y ambientales derivado de las actividades mineras en la mina Yanacocha, lo que permitirá una inversión permanente en dicha actividad económica, sin ahuyentar a los inversionistas ya que se busca reducir los costos de construcción de estas presas de manera que sean económicas pero resistentes en todos los aspectos posibles. De esta manera, se reducirá el impacto ambiental de los relaves sobre el suelo, el agua y las comunidades aledañas a Yanacocha - Conga. En segunda instancia, su busca reducir la oposición a la inversión minera en esta zona brindado a los pobladores soluciones y formas de prevención de riesgos ecológicos.
2.4 Selección de Variables
La minería en el Perú: Se considera variable debido a que la inversión minera en el Perú ha ido evolucionando al pasar de los años, generando nuevos proyectos de gran envergadura económica. Sin embargo esta actividad, conforme iba creciendo, también trajo consigo un sinfín de problemas ecológicos y sociales que afectan directamente a las poblaciones aledañas a los centros mineros. Dentro de esta variable se seleccionó uno de los proyectos mineros más controvertidos y peligrosos para el desarrollo sostenible del Perú: Proyecto Conga – Cajamarca.
Problemática social: El desarrollo del proyecto Conga desde el año 2004 ha originado una gran disconformidad de los pobladores de Cajamarca, quienes han demostrado de muchas manera diferentes y con ayuda de muchos expertos, que el proyecto tal y como es planteado es completamente inviable. En este sentido la problemática social derivada de las decisiones de los proyectistas determina características que deben tener las presas que ser deberán proponer en este trabajo en contra propuesta de las planteadas por la misma minera a fin de no afectar la calidad de vida de estos pobladores.
Problemática ambiental: Los efectos negativos de la propuesta del proyecto conga de la construcción de un total de 5 presas – diques presentan un gran número de efectos negativos sobre varias cuencas, y además propone la desaparición de algunas lagunas
como tales. En este sentido, esta variable también determinará características de las presas a proponer como solución.
Relaves mineros: Los relaves mineros poseen diferentes características dependiendo del tipo de minerales de cuya extracción y obtención provienen, pero una de las características a tener en cuenta es la densidad que tienen y por ende el tipo de flujo al que estarán sujetos debido a su relación agua/sólidos. Por ello es necesario determinar las características que tendrían estos relaves mineros para le extracción de cobre, plata y oro en la mina Conga a fin de poder determinar los r iesgos de filtración sobre el suelo, la presa de concreto, aguas superficiales y aguas subterráneas.
Composición química y toxicidad de los relaves mineros: Otra característica determinante de los relaves es su composición química, ya que esta determina si las aguas que se derivaran de estos podrían ser ácidas o no. Dependiendo de la composición química que estos relaves vayan a presentar, se determina el grado de contaminación que podría tener sobre el medio ambiente: suelo, aire y agua. Además es importante determinarlo para conocer el efecto que esta sustancia podría tener sobre el concreto que se utilizara en las presas y que tipo de aditivos necesitaría esta para funcionar de manera adecuada.
Ubicación de Yanacocha: La ubicación de Yanacocha y más específicamente del proyecto Conga determina las siguientes características: o
Precipitaciones: Este elemento es importante para poder determinar el periodo de retorno con el que se diseñara la presa, además de que ayudará a determinar otras características importantes para los estudios hidrológicos.
o
Sismicidad en la zona de la mina: La sismicidad determinará las características de diseño estructural de la presa ya que se deberá diseñar con las características necesarias para que no colapse durante ningún movimiento telúrico.
Presas o
Presas de relave: Se deben definir qué tipos de presas de todas las existentes se pueden utilizar para poder retener relaves mineros. De ahí se debe elegir la m ás adecuada.
o
Presas utilizadas en Perú: Presas de tierra, este elemento es importante ya que es la propuesta elegida por el proyecto. Sin embargo este tipo de presas presentan grandes problemas tanto en su construcción como durante su
funcionamiento. Además de que los riesgos de colapso son mucho mayores en comparación a otras presas. o
Presas de concreto: Se debe caracterizar este tipo de presas y sus beneficios respecto a otros tipos de presas.
III. MARCO EMPÍRICO Para la parte empírica de la investigación se separan los estudios y cálculo según especialidad a la que pertenecen: a. Hidrología e hidráulica
Se emplearan métodos estadísticas para determinar la precipitación máxima diaria en un año en la zona de estudio.
Se debe calcular mediante estadística el periodo de retorno de diseño para la o las presas propuestas.
Se definirá el divortium acuarium o delimitación de la cuenca seleccionada como posible localización de los depósitos de relaves mineros. Se realizará la respectiva clasificación de la cuenca para determinar las zonas de impacto directo o indirecto que se tendrá después de la construcción de las presas de depósito.
b. Geología y Geotecnia
Se realizará un estudio de distribución de presiones para cal cular lose esfuerzos ejercidos por la presa sobre el suelo.
Se debe analizar el contenido de vacíos del suelo, su saturación óptima y las posibles fallas que este suelo tendría.
Se realizarán modelamientos del suelo para determinar su comportamiento tras un suceso de licuefacción.
Se debe determinar la probabilidad de ocurrencia de un movimiento telúrico mediante métodos estadísticos analizando la ocurrencia de estos durante el periodo de los últimos 20años.
c.
Estructuras y sismos
Se realizará el diseño estructural de la presa de concreto teniendo en cuenta elementos de diseño como viento, sismos, carga muerta, c arga viva, etc,
Se realizará el dimensionamiento de la presa siguiendo la norma de estructuras.
IV.
ASPECTOS OPERATIVOS
4.1 Cronograma de trabajo
Recopilación de información
Análisis y resumen de información
Recopilación de programas que ayudarán a determinar el modelo final de la estructura
Estudios hidrológicos con información del SENAMHI
Estudios geológicos con información del INGEMMET
Cálculos hidrológicos
Modelamiento de suelos y fallas
Diseño sísmico y estructura miento
Ensayos de laboratorio para determinar la toxicidad
Potenciación de las características del concreto en base a los datos obtenidos en el ensayo químico de relaves
.4.2 Asesoramiento Se requerirá asesoramiento de tres áreas básicas: Hidráulica, geotecnia y estructuras. Además, dentro del marco ambiental se requiere asesoramiento sobre química y toxicidad.
4.3 Fuentes de Información 1
Guía
Ambiental
para
el
MINEM
2004
manejo de relaves mineros 2
Inegniería Geológica
Luis Vallejo
2001
3
Diseño de obras hidráulicas
Máximo Villón
2013
4
Diseño Sísmico
Luis Enrique García
2011
5
¿Por qué el proyecto Conga es
Wilder A. Sanchez Sanchez
2012
inviable? 6
Convenio
Marco
sobre Naciones Unidas
2015
Cambio Climático 7
Revista Gestión
8
Los relaves mineros, su efecto Cleyser en el ambiente y en la salud
-
Saldaña
Varias ediciones Aurelio
García
2012
8
La realidad del relave minero, Brunke L. de la P.
2010
el daño y la gestión Ambiental peruana 9
Estudio de impacto Ambiental Isabel Adelai de Gallo Rejas 2011 en la Minera Yanacocha Oeste
10
Impacto
de
los
relaves Medina E. C. & Alarcón F.B. 2010
mineros en el Perú 11
Impacto
de
los
relaves Departamento
mineros en el Perú
Investigación
de 2010-2011 y
documentación parlamentaria 12
Contaminación intoxicación
minera por
e Carlos Castillo Peralta
2015
metales
pesados en el Perú 13
Over
three
mercury
millennia
pollution
in
of the
peruvian Andes
Collin A. Cooke
2009
Parentiss Balcom Harald Biester Alexander Wolfe
14
Conflicto Minero Conga
15
Dictamen
Grufides.org
pericial Rafael Fernandez Rubio
internacional
2012 2012
componente
hídrico del estudio de impacto ambiental minero
del
Conga
proyecto Cajamarca-
Perú 16
Anexos proyecto Conga 4.6 al -
2012
4.11 17
La verdad sobre los reservorio Wilder Sánchez Sánches
2013
de Minas Conga 18
Estudio de impacto Ambiental Knight Piesold Consultores
2010
Minera Yanacoca S.R.l 19
Ciencia y Tecnología de la Ingeniería Civil – Problemas
Jesús Yagüe Cordova
1997
