2ndday exp10 experiencia de fallas en tajos abiertos causas y soluciones eduardo garcía 19 6

Experiencia en Fallas en Tajos Abiertos, Causas y Soluciones Eduardo García Superintendente de Geotécnia

Minera Yanacocha Perú

INDICE •

EXPERIENCIA EN YANACOCHA – CASO PARED NORTE TAJO EL TAPADO • Plan de Minado • Condiciones Iniciales • Descripción del Problema • Riesgos Asociados

•

MODELO DE GESTION • Estrategia de Solución para estabilizar el Tajo y Objetivos • Implementación y Resultados

•

CONCLUSIONES

Modelos El modelo geotécnico es la mejor representación de la respuesta del macizo durante la construcción, operación y posterior cierre para resolver problemas geotécnicos.

Modelo Geológico

FS > 1.2 Modelo Geotécnico

Modelo Geotécnico Caracterización Geotécnica Hidrogeológica

Análisis de Estabilidad de Taludes: o Análisis Cinemático o Equilibrio Limite • Spencer • Morgenstern - Price o Elementos Finitos

Es suficiente?, Por quĂŠ ocurren las fallas?

Falla Planar Planos de falla paralelos al talud.

Ubicación: Nevada, USA Producción: Oro Longitud de falla: 160m – 190m Altura: 160m - 200m Tonelaje deslizado: 6Mtn Litología - Piedra caliza, piedra caliza limosa, brechas de falla

Falla Tipo Cu帽a Ubicaci贸n: Nevada - USA Producci贸n: Oro Tonelaje deslizado: 50Mtn

Falla Rotacional Ubicaci贸n: Oeste de Australia Producci贸n: Oro Macizo Rocoso D茅bil y Altas Presiones de Poro

Bingham Canyon Ubicaci贸n: Utah - USA Producci贸n: Cobre Dimensi贸n Tajo: 6 km largo y 1km alto Macizo Rocoso D茅bil y Altas Presiones de Poro

Bingham Canyon Mine, EUA

Los criterios de los factores de seguridad son un buen inicio, pero los modelos cambian con el tiempo. ü Cambios de las propiedades de los materiales con el tiempo. ü Cambios en los comportamientos y respuestas de las condiciones hidrogeológicas. ü Cambios por filtraciones debido a precipitaciones. ü Cambios por impacto de la velocidad de minado y vibraciones.

La Evaluación Geotécnica es un proceso Iterativo durante y después de la operación, es Gestionar la Estabilidad , predecir y tomar acción.

8 kms

Gesti贸n de Monitoreo Geot茅cnico

15 kms

Instrumentos

Estación Total Robótica Leica: Precisión 2cm ~ 2Km

Láser Scan: Precisión 0.4cm ~ 1Km

Radar IBIS: Precisión 0.1cm ~ 2Km

Radar Reutech: Precisión: 0.1cm ~ 1km

Extensómetro: Precisión 0.5cm

Sistema Inclinom茅trico Digital DATA INCLINOMETRICA

Los inclin贸metros son utilizados para realizar mediciones de deslizamientos de tierra, miden desplazamiento horizontal y la ubicaci贸n de la superficie de falla en profundidad.

Piezómetros de Cuerda Vibrante Los piezómetros de cuerda vibrante (VWP) son sensores de presión y temperatura combinada utilizado para la medición dinámica de la presión de poros. Utiliza un diafragma de acero inoxidable que esta conectado a un elemento de cuerda vibrante.

Cambiando presiones y variación de temperatura sobre el diafragma hace que se desvían y esta deflexión se mide como un cambio en la tensión y la frecuencia del elemento de cuerda vibrante.

Caso Prรกctico: Experiencia en Yanacocha

Planes de Minado A帽o 2010 Topograf铆a Mina Tajo Abierto Pila de Lixiviaci贸n Deposito de Desmonte

Riesgo de Falla-Impacto: -

400 koz Au Acceso de Acarreo Deposito de Desmonte

LQ-Norte DM

Pila de Lixiviaci贸n Tajo El Tapado Oeste

Tajo El Tapado Fase 2

Planes de Minado A帽o 2011 Topograf铆a Mina Tajo Abierto Pila de Lixiviaci贸n Deposito de Desmonte

LQ-Norte DM Pila de Lixiviaci贸n Tajo El Tapado Oeste Tajo El Tapado Fase 2

Planes de Minado A帽o 2012 Topograf铆a Mina Tajo Abierto Pila de Lixiviaci贸n Deposito de Desmonte

LQ-Norte DM Pila de Lixiviaci贸n Tajo El Tapado Oeste

El Tapado Relleno

Planes de Minado A帽o 2013 Topograf铆a Mina Tajo Abierto Pila de Lixiviaci贸n Deposito de Desmonte

LQ-Norte DM Pila de Lixiviaci贸n El Tapado Oeste

El Tapado Relleno

Planes de Minado A帽o 2014 Topograf铆a Mina Tajo Abierto Pila de Lixiviaci贸n Deposito de Desmonte

LQ-Norte DM Pila de Lixiviaci贸n El Tapado Oeste

El Tapado Relleno

Tajos LQ / ET LA QUINUA NORTE DEPOSITO DE DESMONTE TAJO LA QUINUA

TAJO EL TAPADO

Zona Inestable Ancho = 500 a 700m Altura = 200- 300m

Condiciones Geotécnicas Hidrogeológicas q Análisis de Estabilidad Bco 3480

Material Secuencia Grava Inferior Silice Clay 3 (Argillico) Silice Clay 2 Propilitico_NC Silice Alunita Silice Granular 2 Silice Masiva

ü Caracterización del Macizo Rocoso. ü Curva piezométrica a 15 mts detrás del talud. ü Equilibrio limite , muestra Factor de seguridad (FS) ~1.22 Densidad (Kn/m3) Mohr-Coulomb 21.3 Mohr-Coulomb 21.5 Mohr-Coulomb 22.7 Mohr-Coulomb 22.7 Shear/Normal Fn. 21.8 Shear/Normal Fn. 23.5 Shear/Normal Fn. 25.9 Modelo

Cohesión (Kpa) 10 15 0 0 -

Angulo Fricción (°) 39 30 34 34 -

Altura Banco 12 12 12 12 24 24 24

Angulo Banco (°) 55 55 55 55 75 65 80

Ancho Berma (m) 10.1 17.3 10.8 12.4 13.7 14.5 13.2

Angulo Interram 33 25 32 30 50 43 54

Materiales

Conductividad Hidráulica (m/s)

Silice Clay Propilitico NC

1x10 1x10

-8

Silice Alunita Silice Masiva

1x10 1x10

-6

-9

-6

a a

1x10 -6 1x10 -7

a a

1x10 -5 1x10 -5

Descripción del Problema

Desplazamiento Acumulado de Prismas

Zona 2 Zona 1

ü ü ü ü ü

Dic 2010, Estación Total Robótica reporta Alerta Roja movimientos de 3-4 cm/ día Se detiene el minado en el banco 3480.

Desplazamiento acumulado proporcional a precipitación Se delimitan dos zonas de desplazamiento (Zona 1,2) Se plantean perforaciones, mapeos, e instrumentación.

Potencial Falla ELEV 3880m

SILICE GRANULAR 2 3900 ELEV 3650m

ELEVACION, mt

3800 3700 3600 3500

TOPO DIC 2010

ELEV 3480m

Nivel piezométrico

SILICE ALUNITA

PIT FINAL

3400 3300

SILICE CLAY 2 NCP SILICE MASIVA

400

1200

800

1600

ESCALA IN METROS

o Investigación Geotécnica e Hidrogeológica • • • •

Perforaciones, confirman dos planos de falla en contactos Gravas-Propilítico y propilítico-Sílice Alunita a 30 y 100 mts Alta presión de agua en Silice Alunita, redujo la resistencia al corte en contacto con Propilítico.

Propilitico, inicia deslizamiento y activa movimiento del cuerpo de gravas. (riesgo en estabilidad Deposito de desmonte) Sílice Alunita aislada del talud por el propilítico y Argílico, no respondió al drenaje sobre Sílice masiva al fondo del tajo.

Riesgos Asociados ü ü ü ü ü ü ü

§

Riesgo a personal y equipos Impacto social y legal.

Falla del Acceso Principal.

Potencial subsidencia en el depósito de desmonte.

Deslizamiento de 40 Millones de toneladas.

Pérdida de 400koz Au Potencial paralización del minado de ETO. § Plan inicial contempla descarga en ET en Junio 2011. § Capacidad adicional de ~ 64 Mtons en LQNWD. § Tiempo máximo para culminar El Tapado e iniciar el relleno: Marzo del 2012.

Paralización-50% de la producción

El Tajo El Tapado se declara en Emergencia y se conforma un equipo Técnico para Solucionar la Inestabilidad y mitigar los riesgos.

Modelo de Gestión o

Objetivos: • Estabilizar el Talud y mitigar los riesgos asociados.

• Minimizar impacto en producción.

• Culminar el minado de El Tapado en Marzo 2012.

o

Equipo Multidisciplinario: • Geotécnicos, Hidrogeólogos, Planeamiento, Operaciones: Minera Yanacocha/Newmont/Consultores Externos.

GERENTE DE PROYECTO

EQUIPO TECNICO

GEOTECNIA

HIDROGEOLOGIA

OPERACIONES

PLANEAMIENTO

PERFORACION Y VOLADURA

SEGURIDAD

COMUNICACIÓN

DRENAJE

GRUPOS DE INTERES

Análisis de Monitoreo

Malla de Presión de Poros

Cambio de Planes

Controlar PPV en zona crítica

Sistema de Monitoreo

Drenaje Vertical

Informe Técnico a Autoridades

Investigación Geotécnica

Conductividad Hidráulica

Rediseño de Taludes

Máxima carga de explosivos

Alertas Geotécnica

Drenaje Horizontal

Socialización con Comunidades

Actualizar Modelo Geotécnico

Calibración Modelo de PP

Alternativa de Descarga

Maximo Nro de taladros

Simulacros de Evacuación

Control de Agua Superficial

Reportes de Monitoreo

Calibración del Modelo

Diseño de Despresurización

Mitigación de Producción

Secuencia de detonación

Supervisión Geotec. Noche

Sellado de Grietas

Visitas técnicas en Campo

Análisis Estabilidad (FOS) Delimitación de Zonas.

Estimación flujos de bombeo

"Back Fill" parcial en tajo Filtro de Alternativas de Estabilización

Diseño de Retardos

Iluminación, Alarmas sonoras

Maximizar flujos

Planes de Acción Permsisos capacidad (Desmonte)

Estrategia de Soluci贸n Zona 2: Abril- Jul 2012 (150 koz)

Zona 1: Nov 2011-Mar 2012: (250 koz)

IMPLEMENTACIÓN Despresurización Pozos de Bombeo (150 l/s) Drenaje/despresurizan de la Si -AL.

Reducción de Nivel Piezométrico

q

Programa de pozos de Bombeo ü Objetivo: Reducir la presiones de poro en el contacto Si-Al y Propilítico. ü Perforación de 5 pozos de bombeo (~ 150 l/seg) en Si-Al con un descenso de 60m de agua. ü Zona 1: Incrementó el Factor Seguridad (FS) de 1 a 1.2 ü Zona 2: Leve disipación de presión de poros en propilítico. Bajo FS=1.06 ü Buena correlación entre movimientos de los inclinómetros y reducción del nivel de agua.

Despresurización Buena respuesta en Sílice Alunita Y propilítico Zona 1

Baja respuesta en Propilítico-Zona 2

ü ü ü

Movimientos descienden 1mm/día Punto de decisión: reinicio de Minado Zona 2, preocupación por minado del toe (sílice)

Despresurización Zona 2 Drenes horizontales Despresurizan Propilitico y Clay

q

• Perforación Horizontal ~ 200mts • En propilítico (sin cruzar Sílice Alunita)

Programa de Drenes Horizontales ü Objetivo: Despresurizar propilítico Zona 2. ü Reducir el peso del material saturado en Argílico y Prop NC. ü 27 Perforaciones horizontales Bco 3480 (~ 5-1 l/seg) en materiales de baja permeabilidad ü Niveles piezométricos reducen de 10-20 mts. FS ~ 1.11

Control de Agua Superficial Canal revestido con HDPE

Mangas verticales

q Instalación de canales plastificados ü Objetivo: Evitar ingreso de agua en grietas de Tensión y reducir recarga/presión de poros. ü Canales plastificados en material débiles (Argílico, Propilítico). ü Mangas para reducir la acumulación de agua en los bancos.

Conducción de agua de zonas débiles a competentes. ü Controlar erosión por agua superficial. ü Sellado de grietas.

Gestión de Seguridad

SISTEMA DE ALERTAS GEOTECNICAS EN EL TAPADO PARED NORTE Rango Rango Rango Sistema de Monitoreo Verde Amarilla Rojo Estación Robotica Radar Inclinómetro

q ü ü ü ü ü ü ü

< 1.0 cm/día < 2.0 mm/h < 2.0 mm/día

1.0 -2.0 cm/día 2.0 -4.0 mm/h 2.0 -4.0 mm/día

> 2.0 cm/día > 4.0 mm/h > 4.0 mm/día

Controles antes del Reinicio de Minado: Políticas de Evacuación por Alarma Geotécnica.

Sistemas de Alarma Visual y Sonora instaladas en el pit.

Sistema de Alarma 24 Hras conectada al dispatch.

Simulacros de Evacuación.

Iluminación en los frentes de trabajo.

Guardia Geotécnica, 24 Hrs. Auditorías a los procesos.

Minado q Despresurización, permitió el minado del banco 3480 al 3444, en época de estiaje Julio a Setiembre 2011 en Zona 1 y Zona 2.

Zona 2: Abril- Jul 2012 (150 koz)

Zona 1: Nov 2011-Mar 2012: (250 koz)

Talud Este

Talud Norte

Zona 2

Zona 1

3420mRL 3396mRL 3372mRL

3360mRL

Relleno Zona 1

q Zona 1 : FS=1.2 : ü Minado de Fase 1 hacia el Sur durante Octubre 2011 a Marzo 2012, permite recuperar 250 koz. ü Aún en riesgo 150 koz en zona 2. ü Relleno sobre Zona 1, permite continuidad en minado ETO, estabiliza zona 1, y contingencia de estabilización con relleno de Zona 2. q Zona 2 : FS=1.11 ü Minado en estiaje, después de minar Zona 1 (Abril a Julio 2012) ü Alto Riesgo en minado de Silice, en la base del propilitico. ü Altos controles de seguridad en monitoreo. ü Minado interrumpido por movimientos de inclinómetros ante vibraciones.

Minado Zona 2 Control de Voladuras

Procedimientos ü Zona 2, muy sensible al minado de la sílice, que trabajo como refuerzo del Argilico y propilitico. ü 10 al 15 Mayo 2012- Se paraliza la operación por abrupta aceleración en prismas, inclinómetros y radar, después de voladura en la Zona 2. ü Se reduce a un máximo de 40 taladros disparados para reducción de vibraciones. ü Se establecen nuevos procedimientos de reinicio de operación, basado en análisis de datos de monitoreo.

Resultados del Minado Zona 2

3480 3444

3444 3408 3384

3408

Inicio Minado Zona 2- Abril

Contacto Prop. – Sílice - 5Mayo

Relleno Zona 1

Fin de Propilítico – 25 Mayo

3384 3384

3324

3484

3360

8 de Junio

Fin de Minado-2 de Julio

Relleno contacto-29 de Julio

Estabilizaci贸n Final Desde el inicio del confinamiento de los taludes inestables al Norte del Tajo El Tapado con relleno de desmonte, los movimientos se estabilizaron, la alerta de Emergencia fue levantada.

Figure C.3

MINERA YANACOCHA S.R.L. La Quinua and El Tapado North Wall - Zone 2 - Cumulative Displacement - Prism Data

300 TAPR08_14

TAPR10_04

TAPR10_07

TAPR10_53

TAPR10_54

TAPR11_36

TAPR11_37

TAPR11_38

TAPR11_39

TAPR11_40

TAPR11_43

240

TAPR11_44

TAPR11_45

TAPR11_46

LQPR08_20

LQPR10_43

LQPR10_44

220

LQPR10_52

TAPR12_04

TAPR12_07

TAPR12_08

TAPR12_09

TAPR12_14

200

TAPR12_15

TAPR12_16

TAPR12_17

TAPR12_18

TAPR12_19

TAPR12_20

TAPR12_21

TAPR12_22

TAPR12_23

160

TAPR12_24

TAPR12_25

TAPR12_26

TAPR12_27

TAPR12_28

TAPR12_29

140

TAPR12_30

TAPR12_31

TAPR12_32

TAPR12_33

TAPR12_34

TAPR12_35

280 Cumulative Disp.(cm)

Relleno de Zona 2

260

180

120

start of confinement of North Wall (07/05/12)

Inicio de Confinamiento (7/05/12)

1800

1600

1400

1200

1000

800

Precipitation

100 600

80 60

Cumulative Precipitation (mm)

2000

TAPR07_03

400

24/ago/12

25/jul/12

25/jun/12

26/may/12

26/abr/12

26/feb/12

27/mar/12

27/ene/12

28/dic/11

28/nov/11

29/oct/11

29/sep/11

31/jul/11

1/jul/11

1/jun/11

30/ago/11

Date

200

0

MINERA YANACOCHA S.R.L. La Quinua Pit - Rampa Zorro Robotic Extensometers - Cumulative Displacement 35.0

LQEX-06_ZORRO_B

start of confinement of

30.0

0.1 cm/day

North Wall (07/05/12) Inicio de Confinamiento (7/05/12)

25.0

2.5 cm.

0.6 cm/day

20.0

1.0 cm/day

15.0

Date

11-Aug-12

4-Aug-12

28-Jul-12

21-Jul-12

14-Jul-12

7-Jul-12

30-Jun-12

23-Jun-12

16-Jun-12

9-Jun-12

2-Jun-12

26-May-12

19-May-12

12-May-12

0.0

5-May-12

5.0

28-Apr-12

10.0

21-Apr-12

Dep贸sito de Desmonte

Cumulative Displacement (cm).

0

2/abr/11

20

2/may/11

40

CONCLUSIONES •

La Gestión de Estabilidad de Taludes mediante un monitoreo sistemático, permite analizar los cambios en el comportamiento de los modelos geotécnicos y calibrarlos a la realidad.

Esto permite alertar en forma temprana, riesgos a la seguridad de las personas, equipos y los recursos.

•

Después de 1.5 años en que el Tajo El Tapado, fue declarado en emergencia por una potencial falla, este fue culminado exitosamente: Se estabilizó el talud gracias a un equipo técnico multidisciplinario, no se tuvo ningún accidente, se recuperaron las 400 koz de Au, el relleno se inició en el mes planeado y dentro del presupuesto.

•

La causa de los desplazamientos se originó por contactos débiles y altas presiones de agua en la Silíce Alunita, la que se encontraba aislada del talud y no respondió al drenaje habitual de mina al fondo del tajo.

•

Para mitigar la inestabilidad se tuvo que cambiar secuencias de minado, cambiar diseños, instalar drenes horizontales, instalar pozos de bombeo y mejorar el sistema de drenaje superficial.

GRACIAS