Diseño de Una Poza Para La Disposicion de Lodos de Neutralizacion de Aguas Acidas

DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACION DE AGUAS ÁCIDAS DE MINA, MINA “LAS PEÑITAS”, EN LA

VEREDA DE REGINALDO, MUNICIPIO DE MONGUÍ - BOYACÁ

HERNÁN DARÍO GÓMEZ ESTUPIÑÁN Código: 52059780

SUSANA PATIÑO CHÍA Código: 52059679

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA SEDE SECCIONAL SOGAMOSO

ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS SOGAMOSO

2011

DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACION DE AGUAS ÁCIDAS DE MINA, MINA “LAS PEÑITAS”, EN LA

VEREDA DE REGINALDO, MUNICIPIO DE MONGUÍ - BOYACÁ

HERNÁN DARÍO GÓMEZ ESTUPIÑÁN Código: 52059780

SUSANA PATIÑO CHÍA Código: 52059679

Trabajo de Grado en la modalidad de monografía para optar al título de Ingeniero en Minas

Director TOBÍAS CHÁVEZ CUADROS

Ingeniero de Minas

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA SEDE SECCIONAL SOGAMOSO

ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS SOGAMOSO

2011

Nota de aceptación:

M.Sc. Olga Patricia Gómez

TOBÍAS CHÁVEZ CUADROS

Director del Proyecto

JORGE ARTURO MARTÍNEZ

Jurado

ISNARDO GRANDAS RINCÓN Jurado

Sogamoso, 8 de Marzo de 2011

A mi Madre, Magdalena

A mis Hermanas Laura y Maricela. A mi compañero Hernán Darío Gómez.

Susana Patiño

Autor A mis padres, Luciano y Mercedes

A mis hermanos, Juan Carlos, Mary y Sandra A mi sobrina, Maira Alejandra

A mi compañera Susana Patiño Chía. Darío Gómez

Autor

A Dios

Al ingeniero de minas Tobías Chávez Cuadros Al Sr. Ciro Roberto Moreno dueño concesión 14195

Sra. Rosa, Administradora “Minas Peñitas” A la JUNTA DE ANDALUCIA, consejería de empleo y desarrollo tecnológico,

ETSI Minas de Madrid, España Al ingeniero Geólogo Rafael Pérez Espitia

Al Ingeniero Mcs Jairo Espitia Niño Al Ingeniero Industrial Luis Ángel Lara

Al ingeniero de minas Evelio Rivero Ochoa A los jurados: Jorge Arturo Martínez

Isnardo Grandas Rincón

Aura Quijano; secretaria de la escuela de ingeniería de minas

Compañeros y futuros Ingenieros de Minas: Cristian Iguaran, Juan Deluquez, Edwin Núñez, Anuar Rivero, Rolando Rojas, Rafael Ramírez,

Leonel Mejía, Andrés Tobo, Jorge Salamanca.

Y a todos los docentes de la Escuela de Ingeniería de minas quienes nos formaron como profesionales en estos cinco años

GRACIAS POR SU APOYO Y COLABORACIÓN, SIN USTEDES NO SE HUBIESE PODIDO MATERIALIZAR LA IDEA DEL PROYECTO

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

RESUMEN ............................................................................................................. 12

INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 13

1. GENERALIDADES ............................................................................................ 14

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ................................................................... 14

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 14

1.3 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................. 14

1.4 OBJETIVOS ..................................................................................................... 15

1.4.1 Objetivo general. .......................................................................................... 15

1.4.2 Objetivos específicos .................................................................................... 15

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES ........................................................................ 15

1.6 UBICACIÓN ..................................................................................................... 16

1.7 INFRAESTRUCTURA ...................................................................................... 17

2. CONDICIONES NATURALES ........................................................................... 20

2.1 CLIMA .............................................................................................................. 20

2.2 TOPOGRAFÍA ................................................................................................. 20

2.3 GEOLOGIA ...................................................................................................... 20

2.3.1 Geología regional .......................................................................................... 20

2.3.1.1 Estratigrafía. ............................................................................................... 20

2.3.1.2 Pliegues ..................................................................................................... 21

2.3.2 Geología local. .............................................................................................. 21

2.3.2.1 Pliegues. .................................................................................................... 24

2.3.2.2 Fallas. ........................................................................................................ 24

3. SELECCIÓN DEL SITIO .................................................................................... 25

3.1 FACTORES ..................................................................................................... 25

3.1.1 Topografía. .................................................................................................... 25

3.1.2 Tamaño y forma. ........................................................................................... 25

3.1.3 Geología. ...................................................................................................... 26

3.1.4 Sismicidad del entorno. ................................................................................. 26

3.1.5 Hidrología. ..................................................................................................... 27

3.1.6 Determinación de las propiedades ingenieriles y geotécnicas de los materiales. ............................................................................................................. 31

3.2 MÉTODO DEL ÍNDICE DE CALIDAD ............................................................ 34

4. DISEÑO DE LA POZA ....................................................................................... 35

4.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS LODOS. ........................................................... 35

4.2 FACTORES DE DISEÑO ................................................................................. 35

4.2.1 Tipo de poza. ................................................................................................ 35

4.2.2 Método de construcción. ............................................................................... 35

4.2.3 Volumen de lodos a almacenar. ................................................................... 36

4.2.4 Detalles constructivos. ................................................................................. 37

4.3 ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DE DISEÑO.................................................. 37

4.4 CALCULO DE LAS VARIABLES GEOMÉTRICAS. ......................................... 39

4.5 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DEL POZO ............................... 40

5. OPERACIÓN DE LA POZA ............................................................................... 42

5.1 VARIABLES DE OPERACIÓN. ........................................................................ 42

5.1.1 Drenaje de los taludes .................................................................................. 42

5.1.2 Sistema de transporte de los lodos. .............................................................. 43

5.1.3 Control de agua en la poza. ......................................................................... 46

5.1.4 Geomembrana. ............................................................................................. 47

5.2 SEGUIMIENTO. ............................................................................................... 50

5.3 MAQUINARIA Y PERSONAL. ......................................................................... 50

6. ASPECTOS AMBIENTALES PAISAJÍSTICOS .................................................. 54

6.1 IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS .......................................................... 54

6.2 MITIGACIÓN DE LOS IMPACTOS .................................................................. 55

6.3 PLAN DE CIERRE Y ABANDONO DE LA POZA ............................................ 57

6.3.1 Factores involucrados en el proceso de cierre y abandono .......................... 58

7. COSTOS ............................................................................................................ 59

7.1 COSTOS DE INVERSION ............................................................................... 59

7.2 ADQUISICION DE TERRENOS ...................................................................... 60

7.3 COSTOS TOTALES ........................................................................................ 60

CONCLUSIONES .................................................................................................. 61

RECOMENDACIONES .......................................................................................... 62

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 63

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Localización geográfica mina “Las Peñitas ............................................. 18

Figura 2. Polígono del área de concesión .............................................................. 19

Figura 3. Panorámica de la zona en estudio. ........................................................ 25

Figura 4. Muestra tomada en campo con cuchara ................................................. 31

Figura 5. Muestra tomada en campo con Shelby ................................................... 31

Figura 6. Memoria de sondeos geotécnicos .......................................................... 32

Figura 7. Apique realizado en el lugar de estudio ................................................. 33

Figura 8. Dimensiones geométricas de la poza de residuos .................................. 39

Figura 9. Geometría de los taludes ........................................................................ 41

Figura 10.Dimensiones y geometría de los canales de desagüe. .......................... 43

Figura 11. Dimensiones y geometría de las zanjas de instalación de la

geomembrana. ....................................................................................................... 49

Figura 12. Retroexcavadora CAT 416C ................................................................. 51

Figura 13. Volqueta utilizada para el proyecto. ...................................................... 52

Figura 14. Compactador utilizado para el proyecto. ............................................... 52

LISTA DE CUADROS

Pág.

Cuadro 1. Polígono del área de concesión. ........................................................... 16

Cuadro 2. Descripción litológica de la zona de estudio. ....................................... 22

Cuadro 3. Fallas predominantes en la zona de estudio. ........................................ 24

Cuadro 4. Índices de coeficientes para la seguridad sísmica de construcción ..... 27

Cuadro 5. Relaciones del caudal del rio Monguí y quebrada seca ....................... 30

Cuadro 6. Propiedades físicas de los suelos en la zona de estudio ..................... 33

Cuadro 7. Valores de Qe para la estimación adecuada del emplazamiento .......... 34

Cuadro 8. Resumen propiedades físicas de los lodos ........................................... 35

Cuadro 9. Evaluaciones de la estabilidad de los taludes perimetrales por el

software slide ......................................................................................................... 40

Cuadro 10. Evaluaciones de la estabilidad de los taludes perimetrales por el

software slide ......................................................................................................... 41

Cuadro 11. Impacto ambiental sobre el componente hídrico ................................. 55

Cuadro 12. Impacto ambiental sobre el suelo ....................................................... 56

Cuadro 13. Impactos ambientales sobre la vegetación y fauna ............................. 56

Cuadro 14. Impacto ambiental sobre la atmosfera ................................................ 57

Cuadro 15. Impacto ambiental sobre el ambiente socio-económico ...................... 57

Cuadro 16. Principales factores involucrados en el proceso de cierre ................... 58

Cuadro 17. Evaluación de costos. ......................................................................... 59

LISTA DE ANEXOS ANEXO A. Calculo experimental de la permeabilidad del suelo ............................ 66

ANEXO B. Cálculo experimental del porcentaje sólido líquido de la hidromezcla . 67

ANEXO C. Gráficos cálculo de estabilidad por software ........................................ 68

ANEXO D. Cálculo experimental de la velocidad de flujo de los lodos ................. 72

ANEXO E. Calculo experimental de la viscosidad de la hidromezcla ................... 73

ANEXO F. Descripción de la poza de residuos “peñitas” ...................................... 74

ANEXO G. Ensayos de laboratorio ........................................................................ 76

ANEXO H. Datos meteorológicos IDEAM ............................................................ 122

ANEXO I. características de las aguas acidas de la mina peñitas ....................... 128

ANEXO J. Cronograma para la construcción de la poza ..................................... 131

LISTA DE PLANOS PLANO N° 1. GEOLOGÍA DE LA ZONA PLANO N° 2. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA PLANO N° 3. TOPOGRAFÍA DE LA ZONA PLANO N° 4. PERFILES TOPOGRÁFICOS PLANO N° 5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

RESUMEN

El proyecto minero “Minas Peñitas” se encuentra situado en el sector occidente a 2,0 km del municipio de Monguí, vereda Reginaldo. Para el acceso al área de estudio se parte del carreteable que desprende de la vía que conduce de la ciudad de Sogamoso a la población de Monguí en el sector la virgen. La mina Peñitas se localiza dentro de la subzona Sogamoso-Paz de rio-Jericó la cual hace parte de la zona carbonífera de Cundinamarca y Boyacá. Las diferentes rocas que conforman la geología del municipio de Monguí hacen parte de una gran estructura regional denominada anticlinal del chicamocha, El área de estudio se encuentra conformada por depósitos de edad cuaternaria y formaciones de la edad cretácea además depósitos cuaternarios. En el presente documento se recopila información sobre el diseño y operación de la poza de residuos, donde se tuvieron en cuenta factores para la elección del sitio de construcción como lo son ensayos de laboratorios y de campo, determinación de las propiedades ingenieriles del terreno, los respectivos estudios hidrológicos para prever la capacidad de almacenamiento de agua en la poza y así calcular las variables geométricas, diseñar método de vertido de los lodos y desagüe en la poza. En la construcción de la poza se utilizara el mismo material producto de la excavación, para elaborar taludes perimetrales estables, ahorrando tiempo y costos de excavación. Como los residuos son tóxicos, se recurre al uso de geomembrana para controlar las infiltraciones y evitar que se contribuya a la contaminación de las aguas subterráneas y suelos con el pH, la salinidad y toxicidad de los lodos. Como aplicación de los resultados obtenidos en el proyecto, se programa la construcción de la poza de residuos.

INTRODUCCIÓN

Todo proceso industrial tiene como objetivo la elaboración de un producto, pero durante este siempre se generaran residuos. Los cuales están afectando el medio ambiente debido a la falta de gestión y conocimientos en su tratamiento. Los residuos mineros más importantes son los inertes que se almacenan en forma de lodos, en estos residuos la cantidad de contaminantes deben ser insignificantes y no deben suponer riesgo para la calidad de aguas superficiales ni subterráneas en su almacenamiento, por lo cual se debe instalar una estructura que sirva para contener, retener o confinar residuos mineros y recuperar el paisaje. El aumento de estos residuos ha hecho llamar la atención de la comunidad internacional para crear programas que permitan un manejo adecuado. Una de las soluciones es la construcción de pozas que permitan garantizar la disposición final de estos residuos. La función principal de estas estructuras consiste en almacenar permanentemente los residuos sólidos y retener temporalmente los efluentes líquidos procedentes de las plantas de tratamiento. Varios factores han contribuido a la mejora en el diseño y operación de las pozas ya que se han presentado accidentes con elevados número de pérdidas humanas y ambientales por lo cual en su construcción las exigencias están con relación a la seguridad y protección ambiental El siguiente proyecto: Diseño de una poza para la disposición de lodos de neutralización de aguas ácidas de la Mina Peñitas, municipio de Monguí- departamento de Boyacá está orientado a la solución del manejo de los residuos producto del proceso de neutralización de la planta de tratamiento de agua en la mina PEÑITAS.

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1. GENERALIDADES

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

El mayor problema medioambiental que implica el carbón es la oxidación de los minerales sulfurosos que podrían generar ácidos sulfúricos, produciendo un drenaje ácido cuando entran en contacto con el agua y el aire. Las soluciones ácidas necesitarán por tanto de un tratamiento con reacciones físico-químicas que hagan que la calidad requerida para el agua se alcance antes de verterla a los cauces naturales. En el proceso de neutralización de estas aguas se generan residuos mineros definidos como partículas sólidas finas con contenido mineral o metálico, que son transportadas y depositadas en forma de lodo, lo cual si no se realiza técnicamente se producirá un daño al medio ambiente. Si no dispone de un sitio para la ubicación de estos residuos y se dejan a la intemperie, se está permitiendo que el medio ambiente actué sobre estos desechos. El agua de lluvia se infiltra en los mismos y desencadena un nuevo fenómeno de acidificación y disolución de componentes indeseables que contaminan las aguas superficiales y subterráneas debido a una posible lixiviación.

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Por qué es necesario el diseño de una poza para el adecuado manejo de los lodos producidos por la neutralización de las aguas ácidas en la mina peñitas?

1.3 JUSTIFICACIÓN

Los residuos mineros no se deben disponer o almacenar de una forma irresponsable, sin prever sus daños a futuro. Su manejo técnico puede parecer muy complejo pero no lo es, ya que si se establecen puntos de partida y métodos de control fiables para la gestión de estos residuos a lo largo de la operación minera sirven para evitar posibles riesgos e impactos y así contribuir a una producción más limpia. La construcción de una poza para la disposición de estos lodos es una solución técnica y económica a largo plazo que hace que la actividad de esta mina sea sustentable. Convirtiéndola en pionera en el desarrollo de estos métodos y siendo un ejemplo para la minería del sector, buscando motivar a los demás empresarios mineros al uso de estos sistemas para el manejo ambiental en minería.

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1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo general. Diseñar una poza para la disposición de lodos de neutralización de las aguas acidas de la mina Peñitas. 1.4.2 Objetivos específicos

Determinar el caudal de aguas generado por las labores diarias de la explotación.

Calcular la cantidad de lodos generado por la neutralización de estas aguas de minas.

Analizar las condiciones topográficas, meteorológicas geológicas, hidrológicas e hidrogeológicas de la zona se estudio

Seleccionar el sitio para la disposición de los residuos de la neutralización.

Definir las propiedades ingenieriles de los materiales para el emplazamiento de la poza de disposición.

Calcular las dimensiones geométricas de la poza.

Determinar parámetros de construcción y operación para la disposición de los residuos.

Planear procedimientos de mejora del paisaje o restauración de las zonas afectadas por el pozo para integrarlo al ecosistema.

Calcular el valor de las inversiones para la construcción y operación de la poza

Estimar los costos del proyecto.

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES

Alcances. Con la ejecución del presente proyecto se pretende realizar una gestión adecuada de los residuos mineros que se producen por el sistema de tratamiento de las aguas acidas en la mina peñitas, evitando la contaminación de los suelos, aguas superficiales y subterráneas durante el tiempo de operación de la poza y después de su abandono, así como la restauración de los terrenos ocupados. Limitaciones. La limitación del presente proyecto es la construcción de la planta de tratamiento propuesta por Evelio Rivero (2010)1ya que el propietario de la Mina no cuenta con los recursos económicos suficientes para su construcción por lo tanto no se puede evaluar el funcionamiento del proyecto y posibles dificultades.

1RIVERO, Evelio .Diseño de una planta piloto para el tratamiento de aguas ácidas de mina, mina “las peñitas”, en la vereda de Reginaldo, municipio de Monguí - Boyacá. trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero en Minas, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2010. p. 36

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1.6 UBICACIÓN

Monguí se encuentra ubicado al centro del departamento de Boyacá, localizado geográficamente a 5° 43´ de latitud norte y 72° 52´ de longitud oeste del meridiano de Greenwich y a una distancia de 17,7Km de Sogamoso, limita al norte con Nobsa, Mongüa, Topaga, al oriente con Aquitania, al sur con Sogamoso y Aquitania, y al occidente con Sogamoso y Nobsa. Esta población cuenta con una población total de 4854 habitantes, de los cuales corresponden para la cabecera municipal 2360 y para el área rural 2494 habitantes, con una extensión de 70Km².2 El proyecto minero se encuentra situado en el sector occidente del municipio de Monguí, para el acceso al área de estudio se parte del carreteable que desprende de la vía que conduce de la ciudad de Sogamoso a la población de Monguí en el sector la virgen, el carreteable es afirmado, en época de invierno se dificulta su tránsito normal. De los centros urbanos principales se separa 17,7Km de la ciudad de Sogamoso y 34,1Km. De la ciudad de Duitama. (Ver figura 1) La mina de carbón Peñitas está legalizada bajo el contrato de concesión 14195. Para la exploración y explotación del mineral carbón. Esta área corresponde a 69 hectáreas y un perímetro de 3968,013m. La zona de estudio se encuentra comprendida entre las coordenadas que muestra la tabla N°1, ubicadas en las planchas topográficas 172 III –C-2 Y 172-III-D1 del IGAC. (Ver figura 2)

Cuadro 1. Polígono del área de concesión. Fuente: titular de la licencia

2PEREZ, Rafael. Planeamiento Minero Bocamina 1 de carbón Peñitas, Concesión 14195, Municipio de Monguí Departamento de

Boyacá. Trabajo de Grado para optar al Título de Ingeniero de Minas. Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad Seccional Sogamoso, 2006. p. 6

PUNTO PUNTO FINAL

COORDENADA NORTE

COORDENADA ESTE

PA 1 1´127.500,000 1´113.500,000

1 2 1´126.979,125 1´135.565,750

2 3 1´126.117,250 1´134.462,500

3 4 1´125.723,250 1´134.770,375

4 1 1´126.585,125 1´135.873,625

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1.7 INFRAESTRUCTURA

Vías. Únicamente se cuenta con el carreteable afirmado de 1800m que comunica la vía principal que conduce de la ciudad de Sogamoso a la población de Monguí con el área de licencia.

Energía. Actualmente se cuenta con una red de suministro directa al área del proyecto la cual tiene un cubrimiento amplio en toda la zona del área de la licencia.

Equipos. Se emplean herramientas de laboreo minero propias para la explotación rudimentaria dentro de las cuales se tienen picos manuales, palas, carretillas, vagonetas, malacates de combustión interna.

Mantenimiento. Consiste en el aguzamiento de los picos para realizar un

mejor arranque del carbón, soldaduras a las demás herramientas y equipos para la operación minera y el mantenimiento de los malacates para optimizar la evacuación del mineral arrancado.

Seguridad. El personal cuenta con elementos de protección personal

primarios, como casco, botas, overol, careta y guantes, el personal que labora en las minas de la licencia 14195 se encuentran afiliados a entidades prestadoras de salud.

Locatividad. En el área de la licencia se cuenta con campamentos adecuados

para la prestación del servicio a los trabajadores de las minas se cuenta con lampistería, baños, enfermería, duchas, casino y dormitorios; y además para la deposición del carbón se cuenta con patios de acopio, tolvas de almacenamiento cada malacate cuenta con su ramada.

18

Figura 1. Localización geográfica mina “Las Peñitas

19

Figura 2. Polígono del área de concesión

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2. CONDICIONES NATURALES

2.1 CLIMA

El clima de la región corresponde a la zona montañosa tropical sub-húmeda con temperaturas entre los 8° y 18°C una precipitación pluvial de 500- 1000mm y vientos fríos con humedad relativa de alta y poca velocidad. La zona presenta periodo lluvioso de abril a junio y de septiembre a noviembre y otro seco de diciembre a marzo y de julio a agosto con una temperatura media de 13°C.3

2.2 TOPOGRAFÍA

El área en estudio presenta una topografía abrupta, bastante inclinada y quebrada producto de la acción eólica, hídrica y de deslizamientos (movimientos de tierra); por la escasa vegetación, presentando zonas con muy avanzada erosión. Por otro lado, el deslizamiento de grandes bloques, producido por la acción del agua que lleva la quebrada seca y la acción del descapote realizado en épocas pasadas, durante el periodo de explotación a cielo abierto, es un fenómeno de marcada importancia en esta zona.

2.3 GEOLOGIA

La mina Peñitas se localiza dentro de la subzona Sogamoso-Paz de rio-Jericó la cual hace parte de la zona carbonífera de Cundinamarca y Boyacá que constituye la principal zona carbonífera de la cordillera oriental.

2.3.1 Geología regional. En general las rocas aflorantes en el área hacen parte de la estructura denominada sinclinal de Reginaldo, cuyo núcleo está conformado por sedimentos terciarios de la formación Socha inferior. Presenta una orientación predominante NE-SW, y sus flancos E-W se encuentran buzando 40° y 30° respectivamente, esta estructura presenta discontinuidad producida por la presencia de las fallas de Monguí y Topaga. 2.3.1.1 Estratigrafía. En la zona de estudio se encuentran formaciones de la edad cretácea a cuaternario que se nombran en secuencia descendente como sigue: (ver cuadro 2).

3Estadísticas según el esquema de ordenamiento territorial. Monguí. 2006

21

De edad cuaternaria se encuentra dos tipos de depósitos uno de tipo aluvial (Qal) y otro coluvio-glacial (Qcg) el primero es un depósito de más de 50 metros de espesor constituido, por conglomerados aluviales de dimensiones variables, pero con mayor frecuencia entre 20 y 25 cm. Este depósito se puede apreciar en la margen derecha de la carretera Sogamoso Monguí en el sitio puente Moyas; igualmente en el sector occidental del área urbana, en las márgenes del rio Monguí. El segundo se caracteriza por tener un bloque de arenisca. Hacia él SE del municipio de Monguí se puede observar estructuras de origen glaciar como morrenas, circos glaciales, artesas. 2.3.1.2 Pliegues. Las diferentes rocas que conforman la geología del municipio de Monguí hacen parte de una gran estructura regional denominada anticlinal del chicamocha, dentro del cual surgen diversas estructuras que contribuyen a moldear la topografía del municipio. Las principales estructuras que merecen señalarse son: el sinclinal de Reginaldo que se encuentra ubicado entre los anticlinales de Hato viejo y Chicamocha con una inclinación de sus flancos de 30° y una dirección del eje de la estructura de N30°E. (Ver plano anexo n°1) 2.3.2 Geología local. El área de estudio se encuentra conformada por depósitos de edad cuaternaria y formaciones de la edad cretácea, como son el miembro superior de la formación Ermitaño (kse) que en la zona representa un área de poca extensión y por el miembro superior de la formación Guaduas (Ktg) que abarca un 80% de la zona, además depósitos cuaternarios que se describen a continuación.

Formación Ermitaño (Kse): Aflora en la vereda Pericos y Reginaldo a lo largo del carreteable que conduce de Monguí al caserío de Morca. En el área de estudio aflora el miembro superior de esta formación donde se observan escarpes característicos formados por areniscas cuarzosas.

Formación Guaduas (Ktg): Se divide en dos miembros, el inferior constituido por arcillolitas fisibles con niveles esporádicos de areniscas cuarzosas de grano medio; el superior que aflora en la zona y está marcado por una serie de afloramientos de rumbo NE y buzamiento NW, el cual consta de una alternancia de areniscas y arcillolitas con series esporádicas de materiales arcillo-arenosos.

22

Cuadro 2. Descripción litológica de la zona de estudio.

Fuente: PÉREZ Fabiola, LANCHEROS Mary. Factores geoquímicos que influyen en la generación de drenajes ácidos en la minería del carbón, mina peñitas Monguí-Boyacá. Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero geólogo, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2006. p. 33

FORMACIÓN

EDAD

ESPESOR

(m)

DESCRIPCIÓN LITOLOGICA

AUTOR

AFLORAMIENTO

PICACHO (Tep)

Eoceno inferior

180-220

Areniscas limpias masivas, duras a friables, de grano fino a medio y niveles conglomeraticos.

Alvarado Sarmiento 1944

Aflora al NW del municipio de Monguí, se puede apreciar en el sector de Matayeguas en la carretera que de Monguí conduce a la vereda de Morca.

SOCHA SUPERIOR

(Tss)

Paleoceno superior

260

Constituida por arcillolitas con intercalación de areniscas.


Aflora hacia el NE del municipio de Monguí, hacia el límite con Mongua, haciendo parte del cierre sur del sinclinal de Mongua, también se puede apreciar el nivel superior de la formación en el área aledaña a la quebrada Casadero y Pericos.

SOCHA INFERIOR

(Tsi)

paleoceno

130-160

Potentes bancos de areniscas cuarzosas de grano variable, arcillolitas grises alternadas en bancos de areniscas de grano fino.


Aflora hacia el NW de Monguí en las veredas Reginaldo, Pericos y Hato viejo, en esta última conformando el sinclinal de Mongua.

GUADUAS (Ktg)

Maestrichtiano superior paleoceno inferior

410

Se divide en dos miembros: el inferior constituido por arcillolitas fisibles con niveles esporádicos de areniscas cuarzosas de grano medio, el nivel superior consta de alternancia de areniscas laminadas arcillolitas y mantos de carbón estos últimos con espesores variables de 0.6-4.2 metros.

Alvarado Sarmiento 1944 Heltner A 1982

Aflora en las veredas Reginaldo y Pericos, siendo en estos lugares donde se concentra la minería del carbón.

ERMITAÑO (Kse)

Maestrichtiano inferior

500

Hacia la base de lodolitas silíceas negras intercaladas con areniscas calcáreas y calizas. En la parte media un banco de caliza lumaquelica y la parte superior arcillolitas oscuras con delgadas intercalaciones de areniscas y calizas.


Aflora en los dos flancos del anticlinal de Hato viejo veredas Pericos y Reginaldo, a lo largo del carreteable que conduce de Monguí al caserío de Morca siendo explotado el nivel inferior para el uso de recebos y materiales de relleno.

CONEJO (Ksnc)

Conianciano-Santoniano

350

Compuesta principalmente por niveles de areniscas, las cuales forman crestas características, intercaladas en Shales de color gris los cuales forman depresiones.

Renzon G. y Ospina C 1968

Se encuentra expuesta al SW del área urbana del municipio de Monguí, siendo característica la presencia de siete crestas formadas por areniscas separadas por depresiones formadas en los estratos blandos. Gran parte de la formación está compuesta por depósitos de origen glaciar.

23

En la mina Peñitas se identifica una columna estratigráfica4(ver plano anexo n°2) En la base se encuentra un estrato de gran espesor de areniscas compactas de grano fino de color blanco y rojizo, seguido de un estrato arcillo-limoso de color violeta con intercalaciones de areniscas amarillas de grano fino, este estrato presenta una capa de carbón de 0,6m de espesor. A continuación se encuentran unas areniscas compactas de grano fino de color rojizo a blanco, presenta estructura lajoza; seguido de un estrato de arcillolitas violetas laminado con intercalaciones de areniscas de grano fino, en su sector inferior presenta un manto de carbón bituminoso de 0,9m de espesor; los suprayace un paquete de areniscas compactas de grano fino, seguido de un estrato arcillo-arenoso de color rosado y gris que presenta intercalaciones de areniscas laminadas de color amarillo (oxido) de grano fino. Subiendo estratigráficamente se encuentra un estrato de arcillolitas grises de gran espesor, con estructura laminar seguido por un estrato de areniscas compactas de grano fino color rojizo a blanco, presenta estructura lajoza, inmediatamente después se encuentra un estrato de arcillolitas grises laminadas con presencia de material carbonoso y a continuación se observa un manto de carbón de 2,2m de espesor seguido de areniscas rígidas y blancas, compactas de grano fino con estructura lajoza y arcillolitas doradas y amarillas encontrándose a continuación un manto de carbón de 1,5m de espesor. Suprayaciendo el manto de carbón se encuentra un estrato de areniscas compactas de grano medio, seguido de un potente estrato arcillo-arenoso de color gris, luego se encuentra un paquete de arcillolitas con estructura lajoza y bandeamiento seguido de un estrato limo arcilloso, que en su parte superior presenta una capa de carbón de 0,5m de espesor seguido de arcillolitas laminadas grises y cafés, con intercalaciones de arenisca compacta de grano fino altamente degradadas, a continuación se encuentra un manto de carbón de 1,1m de espesor. Sobre el primer manto de carbón se encuentra un manto de arcillolitas grises y amarillas seguido de un paquete de areniscas compactas de grano fino, de color amarillo a blanco, presenta estructura lajoza seguido de arcillolitas blancas con intercalaciones de arenisca compacta de grano fino de color amarillo altamente degradados.

Cuaternario Aluvial (Qal): Este depósito se encuentra aflorando en el sector NE de la zona de estudio y está compuesto principalmente por cantos redondeados de arenisca dura de grano fino con tamaños variados que van desde 5cm a los 50cm de diámetro cubierto por una delgada capa de suelo orgánico de color negro y utilizado con propósitos agrícolas.

4PEREZ Fabiola, LANCHEROS Mary. Factores geoquímicos que influyen en la generación de drenajes ácidos en la minería del carbón, mina peñitas Monguí-Boyacá. trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero geólogo, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2006. p. 36

24

Cuaternario glacial (Qcg): típicos de acarreo glacial, morrenas pertenecientes a los glaciales que ocupan el páramo, bloque contenidos por arcillas limosas.

2.3.2.1 Pliegues. La zona está marcada por plegamientos suaves debido a los movimientos compresivos de las fallas inversas presentes en la zona. Hacia el sector sur se encuentran fuertes plegamientos debido a la presencia de la falla de Monguí, estos plegamientos afectan las rocas plásticas y se encuentran formando estructuras anticlinales de forma volcada, son de fácil apreciación sobre la vía sur de la vereda Reginaldo. Hacia la zona noreste del área de concesión se encuentra un plegamiento en dirección SE, con buzamiento predominante NW y determinado por la presencia de estructuras diagenéticas cono en cono, que se encuentran en un estrato de arcillolitas el cual fue identificado en los sectores este y oeste del área con los cuales se logró determinar el plegamiento en este sector. Sobre la vía sur de la vereda Reginaldo se pueden apreciar otros plegamientos pequeños que se encuentran afectados por fallas locales de poco desplazamiento, en algunos sectores se observan cambios bruscos de buzamiento producidos por la fuerte tectónica a la que ha sido sometida la zona. 2.3.2.2 Fallas. Las fallas más importantes que sobresalen en la zona se resumen en el cuadro 3.

Cuadro 3. Fallas predominantes en la zona de estudio.

FALLA

TIPO

CARACTERISTICA

LOCALIZACIÓN

IMPLICACIONES

TÓPAGA

Inversa De dirección NE-SW inclinación SE

Al NW del municipio de Monguí

Pone en contacto la formación Guaduas con las areniscas de Socha inferior

MONGUÍ

Inversa Presenta dirección NE-SW y buzamiento al SE

Se ubica en el sector de la concentración Reginaldo, sobre la carretera Morca-Monguí

Pone en contacto el conjunto inferior con el superior de la formación Ermitaño

CHISISÍ

Inversa Presenta rumbo NE y buza al NW, es una falla satélite de la falla de Mongua.

Se localiza en el flanco Este del sinclinal de Reginaldo.

Afecta principalmente el sinclinal de Reginaldo y las rocas de la formación Socha inferior.

LA FLORIDA

inversa Presenta rumbo NE y buzamiento NW

Se localiza en la vereda Reginaldo donde se observa en las labores mineras desarrolladas

Disloca las rocas de la formación Guaduas de forma diagonal a su buzamiento.

Fuente: POT municipio de Monguí 2008.

25

3. SELECCIÓN DEL SITIO

3.1 FACTORES

3.1.1 Topografía. Por medio de un análisis en campo de la topografía de la zona, se escogió un sitio preliminar cercano a la planta de tratamiento de aguas, con el fin de optimizar los costos de transporte de los lodos. Además es un sitio bastante soleado y abierto a los vientos dominantes lo cual favorece a la evaporación, por tanto permite que se aproveche de mejor forma el volumen de almacenamiento disponible y se reduzcan las posibilidades de infiltración. Se realizó el respectivo levantamiento topográfico detallado del sitio elegido con una separación entre curvas de nivel de 1m. Con el cual se concluyó que la zona presenta una pendiente de aproximadamente 12° de inclinación, luego es un terreno que no presenta mucha depresión por ende beneficia la construcción de la poza, debido a que le proporciona mayor estabilidad. (Ver plano topográfico local anexo n°3).

Figura 3. Panorámica de la zona en estudio.

3.1.2 Tamaño y forma. Como es un terreno en donde no existen depresiones topográficas naturales exageradas se construirá una poza con dique perimetral o en anillo. Una ventaja de esta tipología es que al estar completamente cerrada, la poza no capta aguas de escorrentía externa. Solamente habrá aportación del agua

PLANTA DE

TRATAMIENTO

SITIO ESTRATEGICO DE

UBICACIÓN DE LA POZA

VIA AL

CAMPAMENTO

26

que procede de las precipitaciones. Su geometría suele ser bastante uniforme y fácilmente adaptable a cualquier tipo de método de vertido. 3.1.3 Geología. Es un factor que influye en las condiciones requeridas para la cimentación de la poza y en la disponibilidad de materiales para su construcción. Según el sitio seleccionado por los factores anteriores, este terreno pertenece a la formación guaduas y no hay depósitos Cuaternarios, (ver corte geológico plano anexo n° 1) evitando problemas ya que estos depósitos son fácilmente erosionables y muy permeables, esta formación debido a su composición predominantemente arcillosa, en forma general es considerada como una formación impermeable. En la zona se realizó un ensayo de permeabilidad (ver anexo A. ensayo de Permeabilidad). Este permitió obtener como resultado que la velocidad de infiltración en todas las direcciones es de 32,83cm3/h, se concluyó que a pesar de que el terreno está compuesto de arenas limosas es de baja permeabilidad. En cuanto la disponibilidad de materiales no se presenta inconveniente debido al diseño, porque para la construcción perimetral de la poza se aprovechara el material de excavación. El área de concesión está delimitada por dos fallas inversas las cuales son la falla florida y la falla Monguí, la primera estructura es la que mayor afecta a la estabilidad de la poza. (Ver plano anexo n°1). 3.1.4 Sismicidad del entorno. Según los reglamentos técnicos sobre seguridad de presas y embalses estas estructuras han de ser sismo-resistente. Para ello se debe comprobar que existe seguridad mediante el análisis de datos. La peligrosidad sísmica del territorio nacional esta especificada en la norma sismo resistente (NSR 98).

Aceleración sísmica de calculo La aceleración sísmica de cálculo ac se define con la siguiente expresión:

ac= *ab ec.1

= coeficiente a dimensional de riesgo ab= aceleración sísmica básica (0,2)5

(

)

ec. 2

5Para Boyacá es de 0,2 según NSR

27

t= El periodo de vida en años (se puede estimar en 100 años)

=1,30 ac=0,25

Cuadro 4. Índices de coeficientes para la seguridad sísmica de construcción

CLASIFICACION DE LA POZA

SISMICIDAD

BAJA MEDIA ELEVADA

C

N.A.

ac=1,3 B

A TP,ac=1,3*ab TE,ac=2*ab E.E

Fuente: guía técnica de seguridad de presas

NA= no es necesaria la consideración explicita de la acción sísmica TP= terremoto proyecto TE= terremoto extremo EE= estudio sismo técnico especial Analizando los datos calculados para el caso de la zona de estudio este factor no es de relevancia, sin embargo se deben diseñar los taludes con un factor de seguridad mayor de 1,2 el cual es el reglamentario para solicitaciones extremas. 3.1.5 Hidrología. El estudio hidrológico se realizó sobre la cuenca hidrológica del rio Monguí, donde desembocan las quebradas Chisisi, disgua, pericos, penagos, el yeso y seca. Se delimito teniendo en cuenta la divisoria de aguas, empleando información de las estaciones meteorológicas de Monguí y Belencito. Se calcularon los parámetros más importantes del ciclo hidrológico como son: la precipitación, escorrentía, evaporación, infiltración y el volumen de agua infiltrado. En la evaluación hidrológica superficial de la cuenca del área de estudio se analizan los parámetros dados en la ecuación de continuidad. ENTRADAS= SALIDAS MAS O MENOS CAMBIOS DE ALMACENAMIENTO

ec. 3

En donde: P= precipitación E= escorrentía I= Infiltración

28

EV= evaporación ΔA= cambio de almacenamiento

Precipitación: El análisis de precipitación es importante para la determinación del balance hídrico o para la cuantificación de la lluvia de una cuenca hidrográfica. Para hallar la precipitación de esta cuenca hidrográfica se utilizó un método estadístico el cual fue la media aritmética. En el cálculo se promediaron los datos de las precipitaciones mensuales de los últimos once años (1999-2009) suministrados por el IDEAM6(Ver anexo H datos meteorológico)de la estación pluviométrica de Monguí, luego tomando los datos procesados de la precipitación en mm, se utilizó la siguiente fórmula:

ec. 4

Dónde: Pm= precipitación media P1+P2+P3+Pn= Precipitación media anual recogida por los pluviómetros. n= número de pluviómetros.

Evaporación (EV) Es importante el cálculo de este parámetro para el aprovechamiento de los recursos hídricos de la cuenca, debido a que el volumen de la evaporación entra a formar parte de la humedad atmosférica y representa una pérdida de agua para la zona. La evaporación es la perdida de agua en las condiciones naturales de la humedad del suelo. Estos datos fueron suministrados por el IDEAM.

EV= 102,24mm/año

Escorrentía Para esto se evaluó el caudal medio del cauce principal, el punto bajo o desagüe de la cuenca, para un periodo de lluvia que contenga las aguas que han escurrido en promedio sobre toda la cuenca en dicho periodo.

6 IDEAM. Instituto de Medio Ambiente y Meteorología

29

El caudal se divide por el área de la cuenca para obtener un valor aproximado de escorrentía superficial.

ec. 5

Dónde: E= escorrentía en mm/año Q= caudal promedio m³/año A= área de la cuenca en m² Como la quebrada seca (quebrada que pasa por la zona de estudio) permanece sin agua todo el año, presenta un caudal muy bajo, se realizó una equivalencia del caudal obtenido en la desembocadura del rio Monguí para obtener un caudal aproximado de esta quebrada. Para la medición se usó la fórmula:

( ) ec.6 Dónde: Qprom= caudal promedio A= área aproximada Vprom= velocidad promedio

ec.7

Dónde: S= distancia entre dos puntos tprom= tiempo promedio Posteriormente se halla el área de sección del rio tomado por batimetría.7 Cálculos para la primera medición según las ecuaciones 6 y 7. Aprox=0, 34m*4,2m =1,428m² Vprom=11m/25s =0,44m/s Qprom (río Monguí) =1,428m²*0,44m/s =0,63m³/s Para hallar el caudal de la quebrada seca se tiene en cuenta el caudal del rio Monguí y el área total de su cuenca debido a que la quebrada seca pertenece a la cuenca de dicho rio se aplica una regla de tres teniendo en cuenta el área total de la micro cuenca de la quebrada seca. Entonces: Área de la cuenca del rio Monguí: 98´173.404,509m² 8 Área de la micro cuenca quebrada seca: 971.944,522m² 9

7,8,9, PEREZ Fabiola, LANCHEROS Mary. Factores geoquímicos que influyen en la generación de drenajes ácidos en la minería del carbón, mina peñitas Monguí-Boyacá. trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero geólogo, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2006. p. 40

30

Cuadro 5. Relaciones del caudal del rio Monguí y quebrada seca

CAUDAL PROMEDIO (m³/s) AREA (m²)

1,042 98´173.404,509

X 971.944,522 Fuente: PEREZ Fabiola, LANCHEROS Mary. Factores geoquímicos que influyen en la generación de drenajes ácidos en la minería del carbón, mina peñitas Monguí-Boyacá. 2006.

Caudal promedio de la quebrada seca= Teniendo el caudal ahora se calcula la escorrentía según la ec. 5

Infiltración (I)

Este proceso depende de la intensidad de la precipitación y de las condiciones del suelo. La profundidad que puede alcanzar, está limitada por la permeabilidad de las capas. El volumen de agua infiltrada será:

( ) ec.8 Dónde: V= volumen de agua infiltrada en m³. A= área de la micro cuenca en m³. I= infiltración en mm/año.

Según la ec. 3

( )( ) Se supone que el cambio de almacenamiento ±ΔA es igual a cero, debido a que en el interior de la tierra el volumen de agua en el manto freático no varía de un periodo de diez años a más años.

( )

El volumen infiltrado por la ec. 8 es:

( )

31

3.1.6 Determinación de las propiedades ingenieriles y geotécnicas de los materiales. Para la determinación de las propiedades geotécnicas de los materiales se realizó un apique en el sitio seleccionado. Este se hizo con una profundidad de 1,70m donde se realizaron la toma de muestras con Shelby y cuchara hasta 3m de profundidad a cada estrato identificado en el apique, para los correspondientes ensayos de laboratorio. Ver figuras 4,5 y cuadro n°6. En la figura 6 se presenta un perfil geotécnico de las propiedades de los suelos hallados. Con estos datos se pudo identificar un terreno bastante resistente a la deformación, al corte, a la consolidación. Y litológicamente se identifica como paquetes de areniscas limosas (ver resultados de los ensayos de laboratorio en el anexo G)

Figura 4. Muestra tomada en campo con cuchara

Figura 5. Muestra tomada en campo con Shelby

32

Cota:Fecha: OCTUBRE 2010 COORDENADAS: PROPIEDADES FÍSICAS

ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (o) Limites de Atterberg %

DESCRIPCIÓN 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 10 20 30 40 50 60 70

Peso Unitario (gr/cm³) Humedad Natural %

1 2 3 4 5 6 7 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 10 20 30 40 50 60 70

0,10

1

2

1,00

3

4

CL 5

2,00

6

7

3,00

4,00

Compresión inconfinada Peso Unitario Total

alterada Peso Unitario Seco H.natural

inalterada angulo de friccion interno Cohesion

L.Plástico L.Líquido

Compresión Inconfinada qu (Kgf/cm²)

cohesion(kgf/cm2)

CONVENCIONES

ESTUDIO DE SUELOS - MUNICIPIO DE MONGUI

DEPARTAMENTO DE BOYACA

Cliente: MINA PEÑITAS 2713msnmE:1135518 N:1126883

MEMORIA DE SONDEOS GEOTÉCNICOS

SONDEO No.

1

Muestr

a

Pro

fundid

ad

(m)

Cla

sific

ac.

US

C

Niv

el

Fre

áti

co

Mu

estr

a

Suelo cafe pardo de composiciónareno - limoso, con presencia de

raíces, óxidos hierro, de humedadbaja a media. 0,35

3.00m f in de sondeo

Material areno-limoso, mezclasde arenas y limo de grano muy

medio a grueso de color cafe,con presencia de raices,y granhumedad.

1

Material areno-limoso, mezclas dearenas y limo de grano muy medio

a grueso de color cafe pardoclaro, de baja humedad.

1,59


a grueso de color amarillento, debaja humedad

Material areno-arcilloso de colorcafe pardo claro, con presencia de

gravas de diferente diametro, bajahumedad

1,79

2.09

Material areno-limoso, de granomuy medio a grueso de color

amarillento, con presencia clastosde pequeño diametro. 2.43


a grueso de color amarillento, sinpresencia de humedad.

sc

sc

sc

sc

sc

sc

sc

Figura 6. Memoria de sondeos geotécnicos

33

Fuente: datos de autores

Cuadro 6. Propiedades físicas de los suelos en la zona de estudio

Muestra PROF.

(m) Wn

LL LP IP

ɣt ɣt

Penetróm.(Kgf/cm2) Compresión

inconfinada(kg/cm2)

Compresión inconfinada cu(kg/cm

2) cohesión(Kgf/cm

2)

ángulo de

fricción No DE A PROM (%) (g/cm³) (g/cm³)

1 0,10 0,35 0,23 17,49 28,57 20,31 8,26 0,000 0,000 3,56 0 0 0

2 0,35 1,00 0,68 12,94 23,91 17 6,96 0,000 0,000 2.31 0 0 0 0

3 1,00 1,59 1,30 16,52 29,2 17 12,18 0,000 0,000 3,62 0 0 0 0

4 1,59 1,79 1,69 11,63 26,72 20,83 5,89 0,000 0,000 5,00 0 0 0 0

5 1,79 2,09 1,94 14,354 27,26 15,00 12,26 0,000 0,000 5,00 0 0 0 0

6 2,09 2,43 2,26 14,618 29,21 16,33 12,88 0,000 0,000 5,00 0 0 0 0

7 2,43 3,00 2,72 8,427 24,63 12,00 12,63 1,964 1,799 5,00 2,5434 1,2717 3,165 18,77

Coef. compresión (Cc) 3,79 E-01

Coef. expansión (Cs) 3,30 E-02

Coef. consolidación

(cm

2/s) (Cv)

1,91257 E-03

Figura 7. Apique realizado en el lugar de estudio

34

3.2 MÉTODO DEL ÍNDICE DE CALIDAD10

Este método propone determinar el llamado índice de calidad del emplazamiento, Qe, mediante la siguiente expresión,

( )(δ+ ) ec. 9

= factor de alteración de la capacidad portante del terreno debido al nivel freático. = Factor de resistencia de la cimentación. = Factor topográfico o de pendiente. =factor relativo al entorno humano y material afectado. δ = factor de alteración de la red de drenaje.

( )(0,3+1,7)

Para Qe de 0.9-0.50 representa según la clasificación del emplazamiento, adecuado para estructuras de volumen moderado (ver cuadro 7).

Cuadro 7. Valores de Qe para la estimación adecuada del emplazamiento

valor de Qe emplazamiento

1 a 0,90 óptimo para cualquier tipo de estructura tolerable para estructuras de cualquier

volumen

0,90 a 0,5 adecuado para estructuras de volumen

moderado

0,5 a 0,30 tolerable

0,30 a 0,15

mediocre

0,15 a 0,08

malo

<0,08 inaceptable Fuente: JUNTA DE ANDALUCIA, ESPAÑA. Guía para el diseño y construcción de presas de Residuo mineros pág. 106

10

JUNTA DE ANDALUCIA, ESPAÑA. Guía para el diseño y construcción de presas de residuos mineros pág. 104

35

4. DISEÑO DE LA POZA

4.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS LODOS.

Para el correspondiente análisis de los lodos se tomaron muestras de varias zonas de un pozo de sedimentación, de la planta piloto que hay actualmente en la mina. Estas muestras se prepararon en el laboratorio y se realizaron los correspondientes ensayos (ver anexo G), los cuales dieron los siguientes resultados: ver cuadro 8.

Cuadro 8. Resumen propiedades físicas de los lodos

PROPIEDADES FISICAS DE LOS LODOS

peso unitario húmedo (g/cm³) : λ 1,585

peso unitario seco (g/cm³) : λ 1,285

Cohesión (C) 2,805 Kgf/cm2

Ángulo de fricción interna (f) 24,51299º

Humedad (W%) 76,28

Resistencia Máxima qu =Kg/cm2 0,6890

Cohesión = qu/2=Kg/cm2 0,3445

clasificación USC SW

Límite Líquido: 33,76

Límite Plástico: 26,92

Índ. de Plasticidad: 6,84

Viscosidad cinemática 1,129 EXP-6m2/s

pH11 5,95 a 19°C Fuente. Autores

4.2 FACTORES DE DISEÑO

4.2.1 Tipo de poza. Esta poza estará situada por debajo de la cota del terreno circundante, es del tipo pequeña es decir clase 1. En función al riesgo potencial es de categoría D ya que es una poza de residuos cuyo funcionamiento incorrecto puede producir daños materiales de escasa importancia. 4.2.2 Método de construcción. En la construcción de la poza se utilizara el mismo material producto de la excavación, con este material se harán taludes

11

Este PH se midió en el laboratorio de química de la UPTC. Seccional Sogamoso

36

perimetrales en la poza. Esto resulta un método económico por que se evita el transporte de material estéril y se ahorra tiempo y costos de excavación. Para la construcción de los taludes perimetrales de la poza debido a la inclinación de la topografía (12°) es necesario el moldeamiento de la superficie realizando unos escalones con el fin de evitar un plano de falla potencial. La cimentación se realizara sobre el suelo, la metodología será la siguiente: - Retirada del terreno superficial y de suelos débiles compresibles para cumplir

con los requerimientos de estabilidad. - El terreno que presente fisuras será sustituido o el diseño será modificado para

tener presentes sus características - Quizá sea necesaria una modificación en la pendiente de la presa - La superficie del terreno deberá ser compactada mediante máquinas de

rodillos que proporcionen la compactación deseada. - Las rocas y suelos sueltos deberán ser eliminados de la superficie del terreno

antes de proceder a la construcción de la presa.

4.2.3 Volumen de lodos a almacenar. El contrato de concesión de la mina peñitas tiene una vida útil de 35 años, por tanto la poza debe tener una capacidad de almacenamiento que cumpla con este requerimiento. Como datos iníciales del proceso de neutralización de las aguas acidas que se producen en la mina peñitas se tiene:

1367 litros de agua evacuados/día12 En el proceso de neutralización de las aguas acidas (ver anexo I) en la experimentación se hizo el cálculo de los sólidos precipitados el cual arrojo el siguiente resultado:

0.6 gr/100 ml → 6 gr/l

Como resultado se obtiene un total de lodos en la poza de:

8,202 kg lodos/día 0,0054m3/día

Los que generan al ser tratados en la planta:

12RIVERO, Evelio .diseño de una planta piloto para el tratamiento de aguas acidas de mina, mina “las peñitas”, en la vereda de Reginaldo, municipio de Monguí - Boyacá. trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero en Minas, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2010. p. 36

37

14,64Kg hidromezcla/día

(Ver anexo B. % de sólidos y líquidos)

0,0096m³/día

Debido a que se trabajaran 288 días en el año, para toda la vida útil del proyecto se generara un volumen:

54,39 m3 lodos / proyecto

4.2.4 Detalles constructivos. A pesar de que el terreno tiene una infiltración muy baja, se recurre al uso de geomembrana para controlar las infiltraciones que se producen a través de la poza y así evitar que se contribuya a la contaminación de las aguas subterráneas y suelos con el pH, la salinidad y toxicidad de los lodos.

4.3 ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DE DISEÑO.

Como primera medida debe determinarse con la máxima precisión el volumen de almacenamiento de la poza por tanto de deben tener en cuenta las siguientes variables:

volumen de agua perdido por evaporación Como primera aproximación, el volumen de agua perdido por evaporación se puede calcular aplicando la fórmula de Meyer13. Según este autor, la evaporación media mensual es función de la tensión saturada de vapor de agua, la humedad relativa y la velocidad del viento de la zona es decir:

(

) ( ) ec.10

Dónde: EM= Evaporación media mensual (mm) K= Coeficiente empírico cuyo valor es igual a 15 para lagos poco profundos y a 11 para depósitos y lagos profundos. Se tomó el valor de 15 Tv= Tensión saturada del vapor de agua para temperatura máxima mensual (mmHg) Hr= Humedad relativa (%). Suministrada por el IDEAM v= velocidad media del viento (Km/h)

13

JUNTA DE ANDALUCIA, ESPAÑA. Guía para el diseño y construcción de presas de residuos mineros pág. 154

38

De aquí se puede determinar el volumen de agua perdido por evaporación Ve en la poza, mediante:

ec.11

Siendo S la superficie del lago. Reemplazando se tiene que el volumen de agua evaporado de los lodos es de:

1,26m3/mes 0,042m3/día

volumen de agua decantado Como en la hidromezcla el % de agua aportado día por la decantación de los lodos es de: 0.002937m3 (ver anexo B cálculo de % sólido y liquido de la hidromezcla) Se tiene que el volumen total día acumulado en la balsa es de:

( )

( )

( )

volumen de agua aportado por precipitaciones a la poza Área de la poza = 30,1 m2

Volumen=30,1 m2 * 0,7351m=22,12 m3/mes =0,737333m3/día EVAPORACIÓN Por los datos suministrados por el IDEAM La evaporación media mensual= 102,24mm/mes Volumen evaporado= 0.102m*30,1m= 3,077424m3/mes Total de agua aportada por lluvia

22,12m3-3,077424m3=19,042m3/mes

=0,6347m3/día

volumen perdido por infiltración.

En este caso no se tendrá en cuenta porque se utilizara una geomembrana que impedirá las filtraciones alrededor de la poza.

39

4.4 CÁLCULO DE LAS VARIABLES GEOMÉTRICAS.

Se va a diseñar una poza con una geometría piramidal en tronco con capacidad de 59,55m3 lo cual excede 5,16m3 de lo requerido en cuanto al almacenamiento de lodos, debido a que en el análisis de las variables de diseño tratadas anteriormente se calculó que el aporte de agua total en la poza por día es:

( ) Como se necesita un tiempo de retención del agua hasta de 4 días para lograr que los sólidos suspendidos se decanten completamente, se planea una evacuación del agua cada 7 días, luego la cantidad de agua acumulada será:

Las paredes de la poza tendrán una inclinación de aproximadamente 71° para favorecer la sedimentación de los lodos

Figura 8. Dimensiones geométricas de la poza de residuos

Como se observa en la figura 8 las dimensiones se ajustan al volumen calculado para la vida útil del proyecto, se escogió una altura de 3m para la poza de residuos ya que se conoce toda la litología a lo largo de esa longitud por los ensayos de campo y laboratorio anteriormente nombrados.

volumen de material a excavar En la figura 8 se muestra la intersección de la topografía con la superficie, lo que hace notar que es necesaria la construcción de unos taludes perimetrales en la

7

Nota: Medidas en m

40

parte baja de la topografía, con el fin de moldear la poza con las dimensiones establecidas. Por medio del método de los perfiles se calculó el volumen de material a excavar el cual es: (ver anexo plano n°4)

49,3226m3

Con este método se establece la cantidad de material que hay por metro de avance a lo largo de la poza de residuos, estos valores permiten estimar cuánto material se puede distribuir a los taludes perimetrales. Junto con la inclinación del talud y el ancho de berma se va ajustando la cantidad de material para el moldeamiento de los taludes. Las dimensiones establecidas por los cálculos anteriores se observan en el plano de especificaciones técnicas anexo n°4. 4.5 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD GEOTÉCNICA DEL POZO

análisis de la estabilidad de los taludes La estabilidad de los taludes puede llegar a convertirse en el factor más condicionante, el cual controla toda la geometría de la poza e incluso el lugar de ubicación. Para este caso el cálculo se realizó mediante dos software como son el SLIDE 5.0 y el SLOPEW, estos software dan la facilidad de evaluar la estabilidad de los taludes en condiciones críticas (terreno saturado) y en condiciones estables (terreno seco). La estabilidad se evaluó para dos casos, el talud natural y para el talud perimetral según las dimensiones de diseño ver figura 9.Los resultados se muestran en los siguientes cuadros, así como los gráficos se ilustran en el anexo C

Cuadro 9. Evaluaciones de la estabilidad de los taludes perimetrales por el software slide

EVALUACIÓN SLIDE 5.0

TALUD METODO FS(terreno seco) FS(terreno saturado)

PERIMETRAL BISHOP 4,704 4,165

JANBU 4,401 3,89

NATURAL BISHOP 25,2 21,524

JANBU 26,134 22,565

Fuente autores

41

Cuadro 10. Evaluaciones de la estabilidad de los taludes perimetrales por el software slope W

EVALUACIÓN SLOPEW

TALUD METODO FS(terreno seco) FS(terreno saturado)

PERIMETRAL BISHOP 2,627 2,13

JANBU 2,464 1,997

NATURAL BISHOP 1,545 1,178

JANBU 1,625 1,263

Fuente autores

Como se observa, los resultados anteriores evidencian que aun en condiciones críticas de saturación el factor de seguridad nunca disminuye de uno, lo que garantiza la estabilidad de los taludes tanto naturales como perimetrales, además para el control de la saturación se tomaran medidas .

Figura 9. Geometría de los taludes

Nota: Medidas en m

42

5. OPERACIÓN DE LA POZA

5.1 VARIABLES DE OPERACIÓN.

5.1.1 Drenaje de los taludes

caudal de escorrentía La escorrentía recogida depende de varios factores, los cuales incluyen. Intensidad de la lluvia, área de drenaje, pendiente y longitud de los taludes a drenarse.

(

) ec.12

Dónde: Q= caudal recolectado (litros/s) I= intensidad de la lluvia de diseño mm/hora (24,50mm/día) A= área a drenar m2= (649,376m2) K=coeficiente de escorrentía14 El área de drenaje se determinó con el plano topográfico localDefiniendo los bordes topográficos de las áreas que aportan agua al sistema de drenaje.

Las dimensiones recomendadas para la construcción de los canales colectores según el caudal anterior son de 30cm de ancho por 30cm de profundidad. Se colocara un canal en corona o en la parte alta de la poza de residuos para interceptar y conducir el caudal principal de la escorrentía, este será construido a lo largo de la curva de nivel 2718, la separación mínima será de 3m desde el borde de la poza con el fin de evitar que se convierta en la guía de una falla o deslizamiento. Para la protección de los taludes perimetrales se construirán dos canales colectores que iniciaran en los extremos de la zanja principal, con el fin de desviar hacia afuera de las áreas vulnerables.

14

Para taludes, la Geotecnical Engineering office se recomienda utilizar un K=1.0,

43

Figura 10.Dimensiones y geometría de los canales de desagüe.

5.1.2 Sistema de transporte de los lodos. En el caso del presente proyecto el transporte se llevara a cabo por gravedad mediante tubería aprovechado la pendiente de 12° que hay entre el pozo de sedimentación de la planta de tratamiento de aguas y la poza de residuos. En el plano anexo n° 4 se puede observar el corte topográfico AA’ donde se muestra el sistema de evacuación de los lodos del punto B hasta el punto C

Velocidad del flujo de lodos

La velocidad del flujo debe atenerse a dos principios básicos como son disponer de la turbulencia mínima necesaria para mantener los sólidos en suspensión, y minimizar el rozamiento y desgaste de la tubería. La velocidad crítica depende del diámetro de la tubería, la concentración de los sólidos y características de la hidromezcla. Esta velocidad se puede calcular (pies/s) a partir de la regla práctica de tomar 14 veces la raíz cuadrada del diámetro (pies) de la tubería.15 El diámetro de la tubería a usar es de 3” por tanto la velocidad crítica teórica es de:

Se halló una velocidad experimental ver anexo D, con la cual se realizaran los cálculos.

Como se observa esta velocidad es adecuada ya que es menor que la crítica y además, sugiere que se puede usar un diámetro menor. Pero para evitar taponamientos en caso de detención del flujo se dejara el diámetro de 3”

15 JUNTA DE ANDALUCIA, ESPAÑA. Guía para el diseño y construcción de presas de residuos mineros pág. 128.

44

La cantidad de hidromezcla a evacuar en un día es de: 0,0096 m3 y la evacuación será cada 30 días, la cantidad acumulada es:

Pérdida de carga del sistema de transporte

Perdidas por fricción.

ec.13

Dónde. D= Diámetro de la tubería (0,0762m) V= velocidad del líquido (0,43 m/s) L= longitud de la tubería (50,17m) g = aceleración de la gravedad 9,81m/s2

= coeficiente de fricción.

(

) ec.14

(

) ec.15

Dónde: V= velocidad media en m/s (0,43) d= radio de la tubería en m (0,0381)

= viscosidad cinemática del fluido m2/s (1,129 EXP-6m2/s)16

Pérdidas por accesorios Se colocara una válvula para controlar la salida de los lodos, su ubicación se puede apreciar en el plano n° 4 anexo Pérdidas por válvulas.

(

) ec.16

Dónde. K= coeficiente de perdida según accesorio (3,0)17 V= velocidad del fluido (2,13m/s) g= aceleración de la gravedad 9,81m/s2

16 Ver anexo E, calculo experimental de la viscosidad de los lodos 17 Mecánica de fluidos de shauwn anexo D pág. 201. Pérdidas para válvulas de control

45

Pérdidas por codos

K=0,418 La carga total Ht es la sumatoria total de pérdidas más la diferencia de altura entre la poza y la superficie.

La diferencia de cotas entre el pozo de sedimentación de la planta de tratamiento y la poza de residuos es de 8,51 m

Componentes de la instalación de transporte. Tubería. El diseño de las tuberías de transporte es de máxima importancia, ya que la selección inadecuada de las mismas puede conducir a unos costes de operación elevados. Los materiales de tubería más usados en la práctica son: -Aceros al carbono, y especiales, con aleaciones de níquel y manganeso y resistencia a la deformación de hasta 700MPa -las anteriores con revestimientos interior de plástico (PVC, polietileno, polipropileno, etc.), son altamente flexibles al temperatura y al envejecimiento - Fibrocemento, aplicable al transporte, generalmente por gravedad, de mezclas abrasivas y corrosivas. Soportan presiones interiores de hasta 1.400 Kpa. Frente a los fenómenos de abrasión y corrosión interiores; estos se minimizan seleccionando velocidades de flujo bajas (<3,5m/s) 19 por tanto el valor de velocidad de flujo de la hidromezcla de este proyecto está en un valor tolerable 0,43m/s. Por todos los argumentos anteriores el material a utilizar en este proyecto es el fibrocemento ya que de los materiales, es el aplicable al transporte por gravedad y no supone gastos elevados en su mantenimiento e instalación. Los tubos hechos de este material se fabrican con cemento de alta calidad, sílice y fibras de asbesto.

18 Mecánica de fluidos de shauwn anexo D pág. 201. Pérdidas para codos 19 JUNTA DE ANDALUCIA, ESPAÑA. Guía para el diseño y construcción de presas de residuos mineros pag.135

46

5.1.3 Control de agua en la poza. En la mayoría de estructuras de este tipo, especialmente en las que se encuentran en cuencas hidrográficas de considerable importancia, el control del nivel del agua, se convierte en uno de los factores más relevantes, tanto en el desarrollo de las operaciones de la poza como en el diseño y construcción de la misma. Conviene que el agua pase con rapidez a sobrenadar con el fin de lograr la máxima recuperación de la misma a partir de los lodos o precipitaciones extrayendo el agua mediante bombeo. Como el aporte de agua por día a la poza es de:

( ) La evacuación de agua se realizara cada 30 días, donde la cantidad de agua acumulada será.

Esta cantidad será evacuada por una manguera de 1” de diámetro en un tiempo de 2 horas y una velocidad de 1,534m/s. ver plano anexo n° 5 del punto C al punto A.

Calculo de la bomba

(

) ec.17

Dónde: P= perdidas primarias por succión D= Diámetro de la tubería de succión. V= velocidad del líquido (1,53m/s) L= longitud de la tubería de succión g = aceleración de la gravedad 9,81m/s2 F= coeficiente de fricción.

= viscosidad cinemática del fluido m2/s (1,007EXP -6)

Por la ec.14

Por la ec.15

Perdidas por fricción por la ec. 13 Pérdidas totales: PT=0,4599m+13,07m= 13,53m La carga total de bombeo Ht es la sumatoria total de pérdidas más la diferencia de altura entre la poza y la superficie.

47

La diferencia de cotas entre en la poza y la superficie es de 13m.

Potencia.

ec.18

P= potencia bomba KW Q=caudal a evacuar en m/s Ht= carga total de bombeo

= peso específico del fluido 1000kg/m3

n= eficiencia 70%

5.1.4 Geomembrana. Las Geomembrana son ideales para el control de filtraciones por su bajísima impermeabilidad (10 EXP¯10 a 10 EXP¯12 cm/seg) que le permite actuar como barrera al paso de fluidos y gases. Las Geomembrana HDPE, están fabricadas con una fórmula de alta calidad de polietileno de alta densidad que contiene aproximadamente 97,5% de Polímero y 2,5% de Negro Humo, Anti-oxidante y Estabilizadores de Calor que evita la acción de los rayos UV sobre ellas. Estas Geomembrana están específicamente diseñadas para condiciones expuestas. No contienen aditivos o rellenos que puedan evaporarse y causar deterioro a medida que pasa el tiempo. Estas Geomembrana, son resistentes a una amplia gama de productos químicos, incluyendo ácidos, sales, alcoholes, aceites e hidrocarburos. Estos productos químicos pueden actuar concentrados y/o diluidos a diferentes temperaturas. Las Geomembrana HDPE, se presentan en rollos de 7.00 m de ancho, 0,5 y 2,5 mm de espesor y longitudes entre 381 y 156 m lineales respectivamente. El sellado de estas Geomembrana se realiza dentro y/o fuera de la obra, utilizando una máquina de cuña caliente y una máquina extrusora de resina de HDPE. Para el proyecto se utilizaran 74 m2. Esta geomembrana es de tipo texturizada lo cual proporciona mayor fijación en el terreno.

Diseño del espesor

(

( )) Ec. 19

48

= Esfuerzo aplicado por el material de relleno = Ángulo de fricción entre la geomembrana y el material superior (ASTM D 5321)

= Ángulo de fricción entre la geomembrana y el material inferior (ASTM 5321) x= Distancia de movilización de la deformación de la geomembrana

β= 71° = 3m * 15, 86 KN/m3= 47, 55 KN/m2

= 20.30° porque en este caso la geomembrana es texturizada en conjunto con los lodos (ASTM D 5321)

=18,23º porque en este caso la geomembrana es texturizada en conjunto con el material del terreno (ASTM D 5321) x = 50 mm (distancia más desfavorable para movilización de la geomembrana).

=15000 Kpa20 t = espesor en milímetros. Reemplazando en los valores de la ecuación se obtiene:

ec.20

F.S. = 1.35>> 1

Diseño de la Zanja de Anclaje Se utilizara el mismo material de excavación como relleno para la zanjas de anclaje de la geomembrana.

( ( )

) ec. 21

L = Longitud de desarrollo (asumido) PA = Presión activa de tierras contra el material de relleno de la zanja de anclaje PP = Presión pasiva de tierras contra el suelo in-situ de la zanja de anclaje γ= Peso Específico del suelo de la zanja de anclaje (19,26 KN/m3) dAT = Profundidad de la zanja de anclaje 20Mayor esfuerzo soportado por las geomembrana HDPE según Designing with Geosynthetic. Cap. 5. 5 Ed

49

σn = Esfuerzo normal aplicado por el suelo de cobertura (19,26KN/m3*0.30 m =5,77KN/m2) KA = Coeficiente de presión de tierra activa = tan2 (45 - φ/2)= 0,53 KP = Coeficiente de presión de tierra pasiva = tan2 (45 + φ/2)=1,9 φ = Ángulo de fricción del suelo respectivo (18°)

= 20.30° porque en este caso la geomembrana es texturizada en conjunto con los lodos (ASTM D 5321)

= 18,23 º porque en este caso la geomembrana es texturizada en conjunto con el material del terreno (ASTM D 5321)

= 71º Tadm = adm t = 15,000 (0.002mm) PA= (0.5 γ dAT + σn) KA dAT PP= (0.5 γ dAT + σn) KpdAT

Reemplazando en la ecuación se tiene: 13, 19 dAT

2 -13, 95 dAT+0, 93 dAT= 0.98m

Como se observa el valor máximo de profundidad para la zanja es de 0.98m pero se dejara en el diseño un valor de 0,3 m para las zanjas que serán construidas en los taludes perimetrales, y así evitar una superficie de falla potencial. Y para la zanja donde no hay taludes perimetrales se dejara de 0.5m (ver figura 11).

Figura 11. Dimensiones y geometría de las zanjas de instalación de la geomembrana.

Nota: Medidas en m

50

5.2 SEGUIMIENTO.

El conjunto de labores necesarias para el control del comportamiento de una poza de residuos es vital desde su construcción hasta el cierre de la misma. Conviene realizar inspecciones visuales detalladas, con el fin de recoger información sobre los siguientes puntos: - Aparición de humedades o surgencias en el paramento exterior de los

taludes y especialmente con el contacto de los cimientos. - Presencia de grietas longitudinales y transversales en el talud - Observación de la base del pie del talud - Magnitud de cualquier erosión producida en los taludes o en los canales de

transporte de agua - Estado de la tubería de vertido de lodos, instalaciones de drenaje de la poza

(bomba, sistema de tubería y accesorios). - Por medio de métodos topográficos medir los desplazamientos horizontales

como verticales, pudiéndose definir zonas posibles de inestabilidad. - Cualquier síntoma de inestabilidad observada en la poza de residuos debe

ser objeto de una investigación inmediata, paralizando si es necesario el vertido de lodos y manteniendo una vigilancia permanente y adecuada.

Después de la construcción, las medidas de vigilancia servirán para comprobar las hipótesis de diseño, para evaluar la seguridad a largo plazo, y como herramienta de diagnóstico de un mal comportamiento de la estructura o posibles causas de rotura.Para obtener unos buenos resultados en la vigilancia se debe efectuar una planificación basada en unos formatos de seguimiento para una predicción previa del comportamiento de la poza de residuos. (Ver anexo F formato de seguimiento y vigilancia de la poza de residuos. Recomendado por el comité técnico de presas de residuos.)

5.3 MAQUINARIA Y PERSONAL.

Para la puesta en marcha del proyecto, se necesita la excavación de la poza, la cimentación de los materiales y la construcción de algunos canales con diferentes propósitos. Para la realización de estos trabajos se necesita una retroexcavadora, un compactador de suelos, volquetas y herramientas manuales, además de esto se debe disponer de personal capacitado para estos trabajos. Para la construcción de la poza de residuos se utilizara una retroexcavadora de propiedad de la empresa, con las siguientes características.

51

Retroexcavadora CAT 416C

Capacidad en la cuchara de excavación de: 0,20m³

Capacidad del cucharon(cargador): 0,76m³

Peso: 6,33 Ton

Profundidad máxima de excavación: 4,42m

Potencia (neta): 56Kw

Altura máxima de levantamiento del cucharon: 2.7m Tamaño del cazo necesario Este cálculo se basa en la producción por hora y en el tipo de suelo a escavar, dependiendo del suelo se utiliza una formula, en este caso se presenta un suelo duro con una resistencia a la compresión de 0,249MPa, en cuanto a la producción se debe excavar 49,3226m³ pero además de esto el material se debe compactar. La producción por hora de 3,082m³/h. reemplazando en la formula siguiente se tiene:

( ) (

)

ec.22

P= producción m³/h.

( ) (

)

( )

Figura12.Retroexcavadora CAT 416C

Por tanto la excavadora propiedad de la empresa Minas Peñitas es apta para el trabajo.

52

Volqueta: En este caso se utilizara una volqueta de propiedad de la empresa. Con las siguientes referencias:

Doble troque

Capacidad: 20ton

Marca: freightliner

Figura 13.Volqueta utilizada para el proyecto.

Plato compactador: Para la compactación de los suelos se utilizara un plato compactador, el cual es propiedad de la empresa, y cuenta con las siguientes referencias:

Marca: INTEK PRO

Modelo: CPC-95

Trabaja con combustible (gasolina)

Potencia: 6Hp

Figura 14.Compactador utilizado para el proyecto.

53

Motobomba: se utilizara una motobomba para el control del agua en la poza, la cual tendrá las siguientes características:

Potencia: 1Hp

Diámetro de succión y descarga: 1”

Trabaja con una eficiencia del 70% Equipos manuales: Para la construcción se necesitaran algunas herramientas, para terminar de moldear y perfeccionar algunos detalles como son palas, picas, azadones, carretillas y otras de no mucha relevancia. Estas herramientas son proporcionadas por la misma empresa ya que son implementos necesarios para el trabajo diario. Personal: El personal es necesario en el momento de la construcción, ya que el seguimiento por ser algo que no debe ser dispendioso ni constante será asignado al administrador. Para la construcción se necesita del ingeniero que dirija el proyecto, de un operador para la retroexcavadora, un conductor para la volqueta, un encargado del compactador de los suelos en los taludes y de tres personas más encargadas de construir canales y zanjas además de estar pendientes de lo que sea necesario. Para un total de siete personas para la construcción y una para el seguimiento. Materiales: Además de lo ya mencionado anteriormente se necesitan 109,35 metros de tubería plástica de 1” para el bombeo del agua, 50,17 metros de tubería en fibrocemento de 3” para el transporte de los lodos, así como una válvula PVDF y un codo para el control de la salida de los lodos, 73.99 m2 de geomembrana para la impermeabilización de la poza.

54

6. ASPECTOS AMBIENTALES PAISAJÍSTICOS

6.1 IDENTIFICACIÓN DE LOS IMPACTOS

impacto ambiental sobre el componente hídrico En el área de influencia del proyecto el recurso hídrico más representativo lo constituyen la quebrada seca y el rio Monguí. Los lodos evacuados de pozo de sedimentación de la planta de tratamiento, son vertidos directamente a la poza, por tanto el agua decantada con un PH de 5,95 a 19°C y la que proporcionan las lluvias podrían filtrarse en los suelos y llegar a los caudales de dichas corrientes hídricas o en el peor de los casos por el aumento del agua en la poza se podría generar un desborde y por escorrentía desembocar en las fuentes hídricas. Los análisis químicos para el tratamiento del agua muestran que los lodos están formados por componentes de yeso y óxidos de hierro con un PH de 6,07 a 19°C, que pueden generar un alto grado de contaminación a estas fuentes hídricas lo cual no las haría aptas para el consumo y nociva para el entorno.

Impacto ambiental sobre el suelo El suelo es uno de los elementos del medio ambiente que más se verá afectado con la realización del proyecto ya que será alterado por la excavación de la poza, vías de acceso, montaje y adecuación de equipos y remoción de capa vegetal. De igual manera los lodos almacenados en el interior de la poza pueden causar alteración a los suelos en sus características físicas químicas debido a que los lodos tienden a filtrarse alrededor de la poza y por otro parte acelerar los procesos erosivos.

Impactos ambientales sobre la vegetación Al igual que los suelos la vegetación es uno de los elementos que más se verá afectado por este proyecto ya que en la zona de construcción se producirá su destrucción y alteración. Al igual que el suelo la vegetación se verá afectada por los mismos impactos, lo que generaría una destrucción gradual de las especies vegetales y simultáneamente la vida animal, debido a la destrucción de los ecosistemas.

Impacto ambiental sobre la fauna La destrucción y alteración de los suelos y vegetación afecta directamente la fauna terrestre de la zona, con la remoción de la capa vegetal debido a las vías de

55

acceso y construcción de la poza se puede generar una migración de las especies animales, las cuales se ven obligadas a buscar un nuevo hábitat.

Impacto ambiental sobre la atmósfera El impacto tiene relación directa con la manipulación y almacenamiento de los lodos en la poza por que puede producir emisiones de olores fuertes y molestos. Durante la construcción de la poza el tránsito de vehículos y maquinaria producirán partículas en suspensión, así como también en épocas de sequía se pueden producir emisiones de material particulado debido al estado de los lodos. En cuanto a la contaminación por ruido, se generara en su mayoría en el momento de la construcción, aunque durante la operación se generaran ruidos por la actividad de bombeo y vertido de los lodos, los cuales no son muy constantes pero que pueden afectar la tranquilidad. Los ruidos emitidos por estos equipos no sobrepasan los valores mínimos permisible debido a que son equipos relativamente pequeños y están alejados de las casas y campamentos una distancia coherente de 20m.

Impacto ambiental sobre el ambiente socio-económico El drenaje acido de aguas en la mina Peñitas ha generado un efecto negativo en la comunidad ya que han visto afectados por la contaminación de las fuentes hídricas, por enfermedad en sus animales y sequía en sus cultivos. La construcción de esta poza generara un efecto positivo proporcionando empleo en la región, además permite que las familias que deriven su sustento de la actividad agrícola y ganadera puedan hacerlo sin el riesgo de contaminación de sus cultivos y animales, garantizando la salud poblacional.

6.2 MITIGACIÓN DE LOS IMPACTOS

Cuadro 11. Impacto ambiental sobre el componente hídrico

impacto ambiental sobre el componente hídrico

IMPACTOS A MITIGAR Contaminación de fuentes hídricas

superficiales y subterráneas.

ACCIONES A DESARROLLAR

Impermeabilización de la poza con una geomembrana para evitar infiltraciones.

Bombeo hacia la planta de tratamiento del agua acumulada en la poza por decantación de los lodos y precipitaciones con el fin de evitar desbordamientos o recrecimiento del agua en la poza.

TIEMPO DE EJECUCIÓN Durante la vida útil del proyecto minero. Fuente: datos autores

56

Cuadro 12. Impacto ambiental sobre el suelo

Impacto ambiental sobre el suelo

IMPACTOS A MITIGAR

Aumento de la erosión e inestabilidad de taludes

Cambio cromático del área

Cambios fisicoquímicos del suelo


Impermeabilización con geomembrana para evitar cambios físicos químicos y erosión por el contacto de los lodos con el suelo.

Conformar taludes que comprenden la delimitación de la poza con un factor de seguridad adecuado y construyendo canales que permitan el drenaje de las aguas lluvias garantizando su estabilidad.

TIEMPO DE EJECUCIÓN Durante la vida útil del proyecto minero. Fuente: datos autores

Cuadro 13. Impactos ambientales sobre la vegetación y fauna

Impactos ambientales sobre la vegetación y fauna

IMPACTOS A MITIGAR

Cambio cromático del área

Desprotección del suelo

Cambios en el uso de los suelos.

Deterioro paisajístico

Cambio de hábitat


Programa de siembra de material vegetal de vivero.

Incorporación de bloques de césped con raíz y tierra incorporada en los taludes de delimitación.

Definir el área de siembra y la época más propicia (primeras lluvias).

TIEMPO DE EJECUCIÓN Durante la construcción y montaje de la poza. Fuente: datos autores

57

Cuadro 14. Impacto ambiental sobre la atmosfera

Impacto ambiental sobre la atmosfera

IMPACTOS A MITIGAR Olores molestos

Partículas en suspensión

Ruido


Control de velocidad y desplazamiento de los vehículos

*

Selección de equipos que operen dentro de los límites mínimos permisibles

Humectar los lodos en tiempos de sequía para controlar la emisión de partículas.

Siembra de plantas para reducir los olores y disminuir la velocidad del viento.

TIEMPO DE EJECUCIÓN Durante la vida útil del proyecto minero. *durante la construcción y montaje de la poza.

Fuente: datos autores

Cuadro15.Impacto ambiental sobre el ambiente socio-económico

Impacto ambiental sobre el ambiente socio-económico

IMPACTOS A MITIGAR

Deterioro de los recursos naturales

Deterioro en la calidad de vida

inconformidad en la comunidad

Cambio de actividad económica


Generación de empleo para la construcción de la poza

adecuación de los suelos para el pastoreo y cultivos.

Organizar informativas reuniones con la comunidad sobre el adecuado manejo que se le está dando a estos lodos*.

TIEMPO DE EJECUCIÓN Durante la construcción y montaje de la poza. *Inmediata y periódica.


6.3PLAN DE CIERRE Y ABANDONO DE LA POZA Una vez terminada la vida útil de la explotación de la mina Peñitas, se procede al cierre y abandono de la poza. Para el cierre se tendrán en cuenta los siguientes objetivos: Integrar la poza al paisaje.

58

Restaurar las áreas que resulten afectadas durante la instalación y operación de la poza.

Iniciar obras de manejo paisajístico y restauración vegetal en el área intervenida.

El principal impacto a mitigar es la alteración y deterioro de la percepción del paisaje.

Retirar el equipo y maquinaria utilizados durante la operación de la poza Clausura y sellamiento de área de infraestructura básica( canales de

adecuación de tuberías y drenaje de taludes 6.3.1 Factores involucrados en el proceso de cierre y abandono

Cuadro 16. Principales factores involucrados en el proceso de cierre

Fuente: datos de estudio.

PARTICIPANTES COMPROMISO

COMPAÑÍA

Accionistas Deben mantenerse informados sobre las obligaciones de la compañía en el cierre.

personal administrativo Deben promover continuamente el conocimiento y la consistencia del plan

empleados Deben participar directamente y soportar el plan de cierre de la mina.

COMUNIDAD

gobierno local

Debe promover el vínculo principal de la comunidad la consulta temprana y la planeación minimizan los problemas en los servicios ofrecidos por la comunidad.

propietarios de negocios, locales y proveedores de servicios

Los efectos económicos pueden ser severos, por tanto estos participantes están facultados para asesorarse sobre sus propios planes de transiciones.

propietarios de tierras, vecinos y residentes

Pueden estar directamente afectados por el cierre, tener necesidades y expectativas específicas, que pueden ser incorporadas en el plan de recuperación y rehabilitación.

ESTADO

autoridades responsables y reguladoras (mineras y ambientales)

Deben coordinar las funciones y necesidades de otras agencias de los gobiernos con responsabilidades en el área.

Autoridades agrarias y de plantación de uso del terreno

En el caso en que sean diferentes de las entidades responsables directas, es necesario asegurar que sus requerimientos estén integrados en el, proceso de cierre.

otras agencias gubernamentales

los efectos potenciales del cierre pueden requerir consultas con otras agencias del gobierno

59

7. COSTOS

7.1 COSTOS DE INVERSIÓN

Los costos de este proyecto se centran exclusivamente en el momento de la construcción, ya que luego de la puesta en marcha, los costos de operación son muy mínimos debido a su fácil manejo. Dependiendo únicamente de una persona, por planeamiento se delegó el administrador o algún ayudante capacitado. En el siguiente cuadro se muestran la evaluación de los costos del proyecto:

Cuadro 17. Evaluación de costos. COSTOS DE PERSONAL CANTIDAD COSTO UNITARIO

(PESOS) COSTO (PESOS) COSTO/m³ ($/m³)

ingeniero 1 2.000.000 5.000.000 91.928,66

maquinista 1 1.200.000 1.200.000 22.062,88

conductor Volqueta 1 1.000.000 1.000.000 18.385,73

operario (compactador) 1 800.000 800.000 14.708,59

ayudantes 3 2.400.000 2.400.000 44.125,76

COSTOS DE CAPITAL

terreno (m²) 4573,225 3.280 15.000.000

tubería ( 1") (m) 109,35 1.000 109.350 2.010,48

tubería clase 25 ( 3") (m) 50,37 55.530 2.797.046 51.425,74

motobomba (1Hp) 1 300.000 300.000 5.515,72

válvula (PVDF) 1 50.000 50.000 919,29

codo 1 20.000 20.000 367,71

unión clase 25 (3") 14 12.598 176.372 3.242,73

geomembrana (m²) 73,99 20.656 1.528.337 28.099,60

resina HDPE (Kg) 3 3.040 9.120 167,68

arboles (reforestación) 20 1.500 30.000 551,57 TOTAL 30.420.226 559.298,13


Dentro de los costos no se tienen en cuenta lo invertido por efecto de maquinaria y herramientas ya que la empresa cuenta con su disponibilidad, lo que hace que el proyecto tenga un costo muy bajo para facilitar su construcción. Los mayores costos de este proyecto se generan por el personal como el ingeniero, pero surgen otros costos un poco altos como son la tubería de fibrocemento y la geomembrana, pero son inversiones que garantizan una duración en toda la vida útil del proyecto por ende se está economizando. La poza de residuos está programada para 35 años y durante este tiempo se depositaran 82676,16 kg de lodos, lo que nos permite estimar un valor por kilogramo en el proyecto de:

60

$367,94/Kg

Como se muestra con el resultado anterior se comprueba que el proyecto es viable, debido a que no afecta en gran parte la economía de la empresa teniendo un gasto diario de $3017.87, este costo es mínimo, fácil de cubrir hasta con una producción de mineral muy baja. Este proyecto además de ser muy económico mejora el buen funcionamiento de la mina Peñitas y brinda un beneficio incalculable para el medio ambiente haciendo así amigable la explotación minera con la comunidad y los ecosistemas. Demostrando así que la mediana y pequeña minería con un poco de interés y esfuerzo puede generar unos buenos trabajos que vayan de la mano con las exigencias ambientales.

La inversión total del proyecto la asume el propietario de la mina, y puede implementarlo cuando disponga con los recursos ya sea por intermedio de un préstamo o directamente por ganancias de la empresa.

7.2 ADQUISICION DE TERRENOS

El terreno donde se va a desarrollar y ubicar el proyecto no es de propiedad del Sr. Ciro Moreno propietario de la empresa, pero si está ubicado dentro de su licencia de explotación. El terreno es de propiedad de la señora Hortensia Figueroa, quien convive en la zona y demostró interés en negociar para la posible realización del proyecto. El lote cuenta con una extensión de 4573,225m2. Como resultado de una reunión con la dueña del terreno y el dueño de la empresa, se llegó a un posible acuerdo donde se valoró el terreno en $15´000.000 en el momento, lo que dependerá del tiempo que tarde la implementación del proyecto.

7.3 COSTOS TOTALES

Los costos totales del proyecto compilando lo tratado anteriormente, equivalen a $30´420.226, lo que nos eleva los costos del proyecto casi al doble pero igual no es un precio demasiado elevado, que nos restrinja su desarrollo teniendo en cuenta que se invierte $869,149/dia siendo este un valor bajo comparado con las utilidades que se obtienen de la explotación del mineral.

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CONCLUSIONES

Una poza de residuos debe tener la capacidad de albergar agua durante un largo periodo de tiempo, hasta que se degraden las sustancias químicas perniciosas o hasta que se evapore el agua, por lo tanto el sitio seleccionado fue el más apto, ya que es bastante soleado y despejado, predominan los vientos. Además Permitió un adecuado diseño del transporte de lodos por gravedad debido a su pendiente. El área de concesión está delimitada por dos fallas inversas las cuales son la falla florida y la falla Monguí; la primera estructura es la que mayor afecta a la estabilidad de la poza. Pero las dimensiones de la poza en relación con la cercanía a estas fallas son mínimas por lo tanto estas estructuras no presentan problema en la estabilidad de la poza. Además la actividad historial sísmica en la zona es casi nula. Los análisis de laboratorio definen a la zona como un terreno bastante resistente a la deformación, al corte, a la consolidación y litológicamente lo identifica como paquetes de areniscas limosas. Las dimensiones de la poza, cumplen con las necesidades futuras de la planta de tratamiento, posibles ampliaciones de la explotación minera y su diseño no supone riesgo en su estabilidad y en explotaciones mineras. La poza almacenara cada 30 días 0,288m3 de lodos y acumulara 5,59m3 de agua cada 7 días la cual evacuará por sistema de bombeo y esta se enviará nuevamente a tratamiento en la planta. En cuanto a la posible afectación de la poza al medio ambiente, se ha mitigado gracias al desarrollo de nuevas tecnologías como son las Geomembrana que brindan facilidad en el control de agentes contaminantes favoreciendo los diversos ecosistemas, además los lodos a verter en la poza de residuos no son muy ácidos ya que su pH es de 5,95 a 19°C. Los costos de este proyecto son principalmente de construcción ya que los costos de operación durante la vida del proyecto son muy bajos debido a la facilidad de manejo y a la mínima de maquinaria, equipos y personal necesarios. El plan de cierre y abandono está diseñado de tal forma que la poza al final del proyecto sea parte del ecosistema.

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RECOMENDACIONES

Dentro del plan de operación de la poza por diseño está establecido que se haga bombeo del agua en la poza cada 7 días, sin embargo el administrador debe estar pendiente porque esto puede cambiar en épocas de sequía, o de abundantes precipitaciones. Lo mismo se recomienda en la producción de lodos. Cada vez que los lodos estén secos se deben compactar, para mejorar la capacidad de almacenamiento de la poza y para evitar la posible dilución por el nuevo ciclo de vertido. Cuando sea preciso desplazarse por el interior de la poza sobre los lodos, aun cuando estos tengan una aparente firmeza por haberse formado costras de desecación deberá prevenirse al personal de los riesgos que ello implica. Estas operaciones no se realizaran en épocas de lluvia o con los lodos inundados superficialmente, debiéndose esperar a épocas en las que las condiciones climáticas favorezcan la desecación superficial. Señalizar el perímetro de la poza enunciando sus riesgos y preferiblemente cercarla. Comúnmente para Geomembrana HDPE (Polietileno de alta densidad), su vida útil se considera alrededor de 20 años. Por tanto es recomendable estar pendiente de su estado para un posible mantenimiento o reinstalación. El tanque de sedimentación de la planta de tratamiento debe estar construido en el fondo con inclinación hacia la tubería de vertido de los lodos con el fin de mejorar este proceso.

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BIBLIOGRAFÍA

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64

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ANEXOS

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ANEXO A. Cálculo experimental de la permeabilidad del suelo

Foto 1. Perforaciones en el sitio elegido para la construcción de la poza de

residuos

Para el cálculo de esta propiedad se realizaron 2 perforaciones con un tubo PVC de 2’ de diámetro en las cuales se vertió agua y se tomaron los tiempos en que demoraba el agua en infiltrar en el terreno, con la diferencia en que la primera perforación el agua infiltro por el terreno en todas las direcciones, y en la segunda perforación solo infiltraba por el piso de la perforación. Por los cálculos hechos la permeabilidad fue: 1,62cm/h

67

ANEXO B. Cálculo experimental del porcentaje sólido líquido de la

hidromezcla Como datos iníciales del proceso de neutralización de las aguas acidas que se producen en la mina peñitas se tiene: 1367 litros de agua evacuados/día Los que generan al ser tratados en la planta:

8,202 kg lodos / día--------------0.0054 m3/ día Para este cálculo se tomó una muestra del pozo de sedimentación de la planta piloto de tratamiento de aguas en la mina peñitas, con el objetivo de determinar la cantidad de sólidos y líquidos que tiene la hidromezcla. La cantidad de hidromezcla fue de: 900ml de lodos los cuales se dejaron sedimentar en un vaso de precipitado

Foto 1.Ensayo de sedimentación de los lodos en el laboratorio

Los resultados por peso fueron:

Peso de la hidromezcla. 965.7 g Peso del agua: 422.5 g

Peso de los lodos: 540,9 g

Luego en la hidromezcla el porcentaje de lodos es de: 56,02% Luego en la hidromezcla el porcentaje de agua es de: 43,75% Por lo tanto para una cantidad de lodos de 8,202 kg lodos se tendría una hidromezcla de 14,64kg (0,0096m3).

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ANEXO C. Gráficos cálculo de estabilidad por software

Figura 1.Estabilidad talud perimetral método de Bishop (seco)

Figura 2.Estabilidad talud perimetral método de Janbu (saturado)

69

Figura 3.Estabilidad talud natural método de Janbu (seco)

Figura 4. Estabilidad talud natural método de Bishop (saturado)

70

Figura 5. Estabilidad talud natural método de Janbu (seco)

Figura 6. Estabilidad talud natural método de Bishop (saturado)

71

Figura 7.Estabilidad talud perimetral método de Bishop(seco)

Figura 8.Estabilidad talud perimetral método de Janbu (saturado)

72

ANEXO D. Cálculo experimental de la velocidad de flujo de los lodos

Foto 1. Cálculo experimental de la velocidad de flujo de los lodos

Foto 2. Detalle, caída de los lodos

Se realizó una simulación a escala (1:15) del sistema de transporte de los lodos por gravedad.

La longitud total de tubería en escala es de 3,4 m. se midieron varios tiempos de recorrido y el promedio fue: 7,88s

Luego v= 0,43m/s

73

ANEXO E. Calculo experimental de la viscosidad de la hidromezcla Se implementó un viscosímetro con el que se midiera el tiempo de escurrimiento entre dos distancias de un fluido con viscosidad conocida. En este caso el fluido con el que se calibro, fue agua, la correlación utilizada se presenta en la figura. Foto 1. Correlación para el cálculo de viscosidad.

Tiempo de escurrimiento del agua= 9,72 s Tiempo de escurrimiento de la hidromezcla=10,9 s

= viscosidad cinemática del agua m2/s (1,007 EXP-6m2/s) = viscosidad cinemática de la hidromezcla m2/s (1,129 EXP-6m2/s)

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ANEXO F. Descripción de la poza de residuos “peñitas”

FECHA DE INSPECCIÓN (D/M/A) NOMBRE DEL INSPECTOR FIRMA DEL INSPECTOR RESUMEN DE LAS ACTIVIDADES EFECTUADAS DESDE LA ULTIMA INSPECCION RESUMEN DE LA INSPECCIÓN:

INSPECCIÓN DETALLADA

FACTORES

ACCION REQUERIDA

NINGUNA REVISION INMEDIATA DEL LUGAR POR EL

ENCARGADO

REVISION INMEDIATA POR

TECNICO RESPONSABLES

SE REQUIERE ACTUACION

DE EMERGENCIA

Condiciones generales del área condiciones del emplazamiento y

construcción

condiciones de las superficie y los taludes

filtraciones

erosión

corrientes de agua a través de la poza

consideraciones adicionales

EVENTO

CAMBIOS DESDE LA

INSPECCION ANTERIOR

VARIACION DEL DISEÑO

ACCIONES TOMADAS

CONDICIONES DEL EMPLAZAMIENTO Y CONSTRUCCIÓN Preparación del cimiento Colocación de materiales Caminos y pistas de acceso Situación general del área y mantenimiento Otros CONDICIONANTES DE LA SUPERFICIE Y LOS TALUDES Grietas en crestas Grietas en talud Sobrependiente en cresta Abombamiento de talud Corrimiento de pie Otros FILTRACIONES Del talud De laderas naturales Otros EROSIÓN Del frente de talud En otras partes DESVÍO DE CORRIENTES DE AGUA Obstrucciones Erosión CONDICIONES DE AGUA A TRAVÉS DE LA POZA perímetro INSTRUMENTACIÓN Topografía Otros CONSIDERACIONES ADICIONALES Cubierta de suelo Calidad del agua Vegetación

Otros

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA NOTA DESCRIPCIÓN A ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ B_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

LEYENDA COLUMNA DE CAMBIOS

COLUMNA DE

VARIACIÓN COLUMNA DE ACCCIONES

NA = No Aplicable SC CA = Sin cambio apreciable y Condiciones aceptables. SC-A = Sin cambio, pero ver significado de “A” M = Mejor desde la última Inspección. Nota: “A”, “B”, etc. Ver información complementaria

MA = No Aplicable NV = Sin variación

aparente Nota: “A”, “B”, etc. ver

información complementaria

NINGUNA IE = Informado el Encargado IT = Informado el Técnico Responsable. ITMA = Informado el Técnico de Minas de la Administración

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ANEXO G. Ensayos de laboratorio

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

SECCIONAL SOGAMOSO

ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN I.N.V. E - 151

PROYECTO : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE ÁGUAS ÁCIDAS DE MINAS

LOCALIZACIÓN : DEPARTAMENTO DE BOYACA,MUNICIPIO DE MONGUI,VEREDA REGINALDO

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL : arenas limosas, mezclas de arenas y limos de grano muy medio a grueso de color amarillo

SONDEO y/o APIQUE No: 1 MUESTRA No: 7 FECHA : OCTUBRE DE 2010

PROFUNDIDAD (m): 3,00

DATOS

deformimetro (pul) 1,0E-04 peso anillo + muestra inicial Wami 380,00 diámetro (cm) di 4,78 altura final (cm) Hf 2,11

recipiente (#) A peso anillo + muestra final Wamf 376,50 área (cm2) A 17,95 volumen final (cm

3) Vf 37,91

peso húmedo (g) Ww 380,000 peso piedra porosa + adimentos(g) Wd 222,700 humedad inicial (%) Wni 4,375 altura sólidos (cm) Hs 1,92

peso seco (g) Ws 376,500 peso del anillo (g) Wa 296,50 humedad final (%) Wnf 4,38 altura de vacios (cm) Hv 0,58

peso del recipiente (g) Wr 296,500 volumen anillo (cm3) Va 44,86 volumen inicial de agua (cm3) Vi 3,50 relación de vacíos inicial eo 0,30

humedad natural (%) Wn

4,375 altura (cm) H

2,50 volumen final de agua (cm

3) Vfa

3,50 gamma del agua (Kg/cm

3) w

1E-03

brazo (Cm) 8

carga (Kg) 0,5 1 1,5 2,5 4 6 10 16 26 42 26 16 10 6 4 2,5 1,5 1 0,5

cambio de la relación de vacíos e) 0,0256 0,0627 0,0801 0,1020 0,1216 0,1388 0,1580 0,1815 0,1927 0,2024 0,2003 0,1980 0,1961 0,1943 0,1921 0,1898 0,1879 0,1848 0,1788

relación de vacíos (e) 0,2783 0,2412 0,2237 0,2019 0,182 0,165 0,146 0,1224 0,1111 0,1015 0,1036 0,1058 0,1078 0,1095 0,1118 0,1140 0,1160 0,1191 0,1251

altura de agua (Hw) 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826 0,5826

presión de poros (U) 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006

esfuerzo efectivo ´) 12,6324 12,8553 13,0782 13,5240 14,193 15,084 16,868 19,5424 24,0004 31,1333 24,0004 19,5424 16,8675 15,0843 14,1927 13,5240 13,0782 12,8553 12,6324

deformación unitaria

0,020 0,048 0,061 0,078 0,093 0,106 0,121 0,139 0,148 0,155 0,1536 0,1519 0,1504 0,1490 0,1473 0,1456 0,1441 0,1417 0,1371

esfuerzo total 12,6330 12,8559 13,0788 13,5246 14,193 15,085 16,868 19,5429 24,0010 31,1339 24,0010 19,5429 16,8681 15,0849 14,1933 13,5246 13,0788 12,8559 12,6330

tiempo real (90%)

(seg) 175 418 565 740 897 1024,5 1178,5 1358 1441,5 1519

coeficiente consolidación (cm2/s) (Cv) 0,0073 0,0029 0,0021 0,0015 0,0012 0,0011 0,0009 0,0007 0,0007 0,0006

LOS ESFUERZO EFECTIVO

1,101486 1,10908 1,1165 1,1311 1,15207 1,1785 1,22705 1,29098 1,38022 1,49322

coefcompresion (Cc) 3,79E-01

0,165 0,1224

0,0427

Coef expansión (Cs) 3,30E-02

15,084 19,5424

0,77188 -0,1125 -0,3793

Coef consolidación (cm2/s) (Cv) 1,912057E-03

0,37933

L.S.R.

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SECCIONAL SOGAMOSO

ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN I.N.V. E - 151

PROYECTO : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE ÁGUAS ACIDAS DE MINAS

LOCALIZACIÓN : DEPARTAMENTO DE BOYACA,MUNICIPIO DE MONGUI,VEREDA REGINALDO

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL : arenas limosas, mezclas de arenas y limos de grano muy medio a grueso de color amarillo

SONDEO y/o APIQUE No: 1 MUESTRA No: 7 FECHA : OCTUBRE DE 2010


deformimetro 0,0001 DEFORMACION (pulg) DEFORMACIÓN (Cm)

CARGA 0,5 1 1,5 2,5 4 6 10 16 26 42 0,5 1 1,5 2,5 4 6 10 16 26 42

raíz de t tiempo

0,00 0 0 193 473 605 770 918 1048 1193 1370 1455 0,0000 0,0490 0,1201 0,1537 0,196 0,2332 0,2662 0,3030 0,3480 0,3696

2,00 4 110 290 520 680 845 970 1132 1315 1405 1508 0,0279 0,0737 0,1321 0,1727 0,215 0,2464 0,2875 0,3340 0,3569 0,3830

3,87 15 140 310 529 690 863 992 1148 1330 1416 1509,5 0,0356 0,0787 0,1344 0,1753 0,219 0,2520 0,2916 0,3378 0,3597 0,3834

5,83 34 152 335 536 705 874 1000 1158 1339 1424 1511,5 0,0386 0,0851 0,1361 0,1791 0,222 0,2540 0,2941 0,3401 0,3617 0,3839

7,75 60 158 357 542 712 880 1007 1162 1345 1428 1513 0,0401 0,0907 0,1377 0,1808 0,224 0,2558 0,2951 0,3416 0,3627 0,3843

9,70 94 162 369 547 719 884 1012 1167 1349 1431 1514 0,0411 0,0937 0,1389 0,1826 0,225 0,2570 0,2964 0,3426 0,3635 0,3846

11,62 135 166 379,5 552 724 888 1015 1171 1352 1434 1515 0,0422 0,0964 0,1402 0,1839 0,226 0,2578 0,2974 0,3434 0,3642 0,3848

13,56 184 168 388 556,5 729 891 1018 1173,5 1354 1436 1516 0,0427 0,0986 0,1414 0,1852 0,226 0,2586 0,2981 0,3439 0,3647 0,3851

15,49 240 171 402 559,5 732 893 1020 1175 1355 1438 1517 0,0434 0,1021 0,1421 0,1859 0,227 0,2591 0,2985 0,3442 0,3653 0,3853

19,36 375 175 418 565 740 897 1024,5 1178,5 1358 1441,5 1519 0,0445 0,1062 0,1435 0,1880 0,228 0,2602 0,2993 0,3449 0,3661 0,3858

23,24 540 178 430 569 746 901 1028 1181 1360,5 1444 1520 0,0452 0,1092 0,1445 0,1895 0,229 0,2611 0,3000 0,3456 0,3668 0,3861

27,11 735 181 437 576 751 904 1031 1183 1362,5 1446,5 1521,5 0,0460 0,1110 0,1463 0,1908 0,230 0,2619 0,3005 0,3461 0,3674 0,3865

30,98 960 183 445 583 755 907 1034 1186 1364 1448 1522 0,0465 0,1130 0,1481 0,1918 0,230 0,2626 0,3012 0,3465 0,3678 0,3866

38,73 1500 187,5 450,5 596 761,5 911,5 1038 1189 1367 1451 1525 0,0476 0,1144 0,1514 0,1934 0,232 0,2637 0,3020 0,3472 0,3686 0,3874

46,48 2160 190 467 602 766 915 1044 1191 1368 1453 1526 0,0483 0,1186 0,1529 0,1946 0,232 0,2652 0,3025 0,3475 0,3691 0,3876

48,99 2400 193 473 605 770 918 1048 1193 1370 1455 1527,5 0,0490 0,1201 0,1537 0,1956 0,233 0,2662 0,3030 0,3480 0,3696 0,38799

L.S.R.

Foto 1. celda de carga

Foto 2.preparación de la muestra

Foto 3. Equipo de consolidación

78

DESCARGA

CARGA DEFORMIMETRO

(Kg) Pulg. Cm

42 1528,0 0,3881

26 1512 0,384

DESCARGA

CARGA DEFORMIMETRO

(Kg) Pulg. Cm

42 1528,0 0,3881

26 1512 0,384

16 1495 0,380

Cc 3,79E-01

10 1480,5 0,376

Cs 3,30E-02

6 1467 0,373

4 1450 0,368

2,5 1433 0,364

1,5 1418,5 0,360

1 1395 0,35433

0,5 1349,5 0,343

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

0.0200.0480.0610.0780.0930.1060.1210.1390.1480.155

DE

FO

RM

AC

ION

UN

ITA

RIA

ESFUERZO EFECTIVO

Deformacion vs Esfuerzo

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

10.00 100.00

RE

LA

CIO

N D

E V

AC

IOS

(e)

ESFUERZO EFECTIVO (Kgf/Cm^2)

CURVA DE COMPRESIBILIDAD

57.07001.115072.4log4838.05077.0cc

013.05072.46859.0log5754.04864.0cs

(Cc)=3.79E-01

(CS)=3.30E-02

79

16 1495 0,380

3,79E-01

10 1480,5 0,376

Cs 3,30E-02

6 1467 0,373

4 1450 0,368

0.00000.00300.00600.00900.01200.01500.01800.02100.02400.02700.03000.03300.03600.03900.04200.04500.0480

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00D

EF

OR

MA

C (

cm

)

RAIZ t (min) CARGA 0,5 Kg

0.12010.12210.12410.12610.12810.13010.13210.13410.13610.13810.14010.14210.14410.14610.14810.15010.1521

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ DE t (min) CARGA 1,5 kg

0.1537

0.1587

0.1637

0.1687

0.1737

0.1787

0.1837

0.1887

0.1937

0.1987

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ DE t (min) CARGA 2,5 Kg

0.0490

0.0590

0.0690

0.0790

0.0890

0.0990

0.1090

0.1190

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ DE t (min) CARGA 1 Kg

80

2,5 1433 0,364

1,5 1418,5 0,360

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

10.00 100.00

RE

LA

CIO

N D

E V

AC

IOS

(e)

ESFUERZO EFECTIVO (Kgf/Cm^2)

GRAFICO 10. CURVA DE COMPRESIBILIDAD

57.07001.115072.4log4838.05077.0cc

013.05072.46859.0log5754.04864.0cs

(Cc)=3.79E-01

(CS)=3.30E-02

0.1960.1980.2000.2020.2040.2060.2080.2100.2120.2140.2160.2180.2200.2220.2240.2260.2280.2300.2320.2340.2360.2380.240

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00D

EF

OR

MA

CIO

N (

cm

)


0.2330

0.2360

0.2390

0.2420

0.2450

0.2480

0.2510

0.2540

0.2570

0.2600

0.2630

0.2660

0.2690

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)


0.26620.26820.27020.27220.27420.27620.27820.28020.28220.28420.28620.28820.29020.29220.29420.29620.29820.30020.30220.3042

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ DE t(min) CARGA 10 kg

0.30300.30600.30900.31200.31500.31800.32100.32400.32700.33000.33300.33600.33900.34200.34500.3480

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)


81

1 1395 0,3543

3

0,5 1349,5 0,343

0.3480

0.3500

0.3520

0.3540

0.3560

0.3580

0.3600

0.3620

0.3640

0.3660

0.3680

0.3700

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ t (min) CARGA 26 Kg

0.36960.37060.37160.37260.37360.37460.37560.37660.37760.37860.37960.38060.38160.38260.38360.38460.38560.38660.38760.38860.3896

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)

RAIZ t (min) CARGA 42 Kg

82

CONTENIDO DE HUMEDAD

DETERMINACIÓN CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE SUELO-AGREGADO - (I.N.V. E - 122)



SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO: DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS DE MINAS

LOCALIZACIÓN : MUNICIPIO DE MONGUÍ - DEPARTAMENTO DE BOYACÁ

REALIZO: DARÍO GÓMEZ - COD: 52059780 - SUSANA PATIÑO - COD: 52059679

MUESTRA 1 FECHA : OCTUBRE DE 2010

PROFUNDIDAD (m):

Características físicas de las muestras

Muestra No 1 Muestra No 2

Numero del recipiente seco 96 183

Peso del recipiente , (g) : (Wc) 8,8 9

Peso del recipiente y del espécimen húmedo, (g) : (W1) 53,300 54,500

Peso del recipiente y del espécimen seco, (g) : (W2) 46,900 47,500

Cálculos

Muestra Nº 1 Muestra Nº 2

Masa Húmeda (g) : 44,500 45,500

Peso del Agua(g) : (Ww) 6,400 7,000

Peso de las partículas sólidas (g): (Ws) 38,100 38,500

Humedad W % (w) 16,798% 18,182%

RESULTADOS

%W1 16,798%

%W2 18,182%

%W2 17,490%

(W1-W2) w = ------------------- * 100 (W2-Wc)

w = Contenido de agua (%) W1 = Peso del recipiente y del espécimen húmedo, g W2 = Peso del recipiente y del espécimen seco g Wc = Peso del recipiente, g Ww =Peso del agua, g Ws = Peso de las partículas solidas

Ww w = --------- * 100 Ws

83




SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO: DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ACIDAS DE MINAS

LOCALIZACIÓN : MUNICIPIO DE MONGUI - DEPARTAMENTO DE BOYACA



PROFUNDIDAD (m):




Peso del recipiente , (g) : (Wc) 8,4 7,6



Cálculos


Masa Húmeda (g) : 50,400 37,900

Peso del Agua(g) : (Ww) 11,900 -2,000


Humedad W % (w) 30,909% -5,013%

RESULTADOS

%W1 30,909%

%W2 -5,013%

%W2 12,948%

(W1-W2) w = ------------------- * 100 (W2-Wc)

w = Contenido de agua (%) W1 = Peso del recipiente y del espécimen húmedo, g W2 = Peso del recipiente y del espécimen seco g Wc = Peso del recipiente, g Ww =Peso del agua, g Ws = Peso de las partículas sólidas

Ww w = --------- * 100 Ws

84




SECCIONAL SOGAMOSO


LOCALIZACIÓN : MUNICIPIO DE MONGUÍ - DEPARTAMENTO DE BOYACA

REALIZO: DARIO GOMEZ - COD: 52059780 - SUSANA PATIÑO - COD: 52059679


PROFUNDIDAD (m):







Cálculos


Masa Húmeda (g) : 34,500 34,600



Humedad W % (w) 16,162% 16,892%

RESULTADOS

%W1 16,162%

%W2 16,892%

%W2 16,527%

(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)

w = Contenido de agua (%)

W1 = Peso del recipiente y del espécimen húmedo, gr

W2 = Peso del recipiente y del espécimen seco gr

Wc = Peso del recipiente, gr

Ww =Peso del agua, gr

Ws = Peso de las partículas sólidas

Ww

w = --------- * 100

Ws

85



SECCIONAL SOGAMOSO





PROFUNDIDAD (m):







Cálculos


Masa Húmeda (g) : 42,100 38,600


Peso de las partículas solidas (g): (Ws) 37,800 34,500

Humedad W % (w) 11,376% 11,884%

RESULTADOS

%W1 11,376%

%W2 11,884%

%W2 11,630%

0.0490

0.0590

0.0690

0.0790

0.0890

0.0990

0.1090

0.1190

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00

DE

FO

RM

AC

ION

(cm

)


(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)


W1 = Peso del recipiente y del espécimen húmedo, g

W2 = Peso del recipiente y del espécimen seco g

Wc = Peso del recipiente, g

Ww =Peso del agua, gr

Ws = Peso de las partículas sólidas

Ww

w = --------- * 100

Ws

86




SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO: DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ACIDAS DE MINAS




PROFUNDIDAD (m):







Cálculos


Masa Húmeda (g) : 49,000 49,000



Humedad W % (w) 14,754% 13,953%

RESULTADOS

%W1 14,754%

%W2 13,953%

%W2 14,354%

(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)





Ww =Peso del agua, g

Ws = Peso de las partículas solidas

Ww

w = --------- * 100

Ws

87




SECCIONAL SOGAMOSO





PROFUNDIDAD (m):




Peso del recipiente , (g) : (Wc) 8,7 8



Cálculos


Masa Húmeda (g) : 40,000 69,200



Humedad W % (w) 15,607% 13,629%

RESULTADOS

%W1 15,607%

%W2 13,629%

%W2 14,618%

(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)







Ww

w = --------- * 100

Ws

88




SECCIONAL SOGAMOSO





PROFUNDIDAD (m):







Cálculos


Masa Húmeda (g) : 44,000 44,800



Humedad W % (w) 8,642% 8,213%

RESULTADOS

%W1 8,642%

%W2 8,213%

%W2 8,427%

(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)







Ww

w = --------- * 100

Ws

89




SECCIONAL SOGAMOSO




MUESTRA 8 - LODOS FECHA : OCTUBRE DE 2010

PROFUNDIDAD (m):



Numero del recipiente seco 2

Peso del recipiente , (g) : (Wc) 11,1

Peso del recipiente y del espécimen húmedo, (g) : (W1) 38,600

Peso del recipiente y del espécimen seco, (g) : (W2) 26,700

Cálculos


Masa Húmeda (g) : 27,500

Peso del Agua(g) : (Ww) 11,900

Peso de las partículas sólidas (g): (Ws) 15,600

Humedad W % (w) 76,282%

RESULTADOS

%W1 76,282%

%W2 0,000%

%W2 76,282%

(W1-W2)

w = ------------------- * 100

(W2-Wc)


W1 = Peso del recipiente y del espécimen húmedo, g W2 = Peso del recipiente y del espécimen seco g




Ww

w = --------- * 100

Ws

90

GRADACIÓN

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS - (I.N.V.E - 213)

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTÓ : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS

ÁCIDAS DE MINAS



MUESTRA No: 1

FECHA : OCTUBRE DE

2010


Peso de la muestra seca + recipiente (g): 229,10

Peso del recipiente (g): 116,0

Peso de la muestra seca Ws (g): 113,100

TAMIZ DIÁM. (mm)

W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.

% QUE PASA

CLASIFICACIÓN USCS:

106,60 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 9,700 8,576% 8,576% 91,424%

10 2 20,700 18,302% 26,879% 73,121%

20 0,85 16,200 14,324% 41,202% 58,798%

40 0,425 10,100 8,930% 50,133% 49,867%

60 0,25 5,900 5,217% 55,349% 44,651%

100 0,15 11,000 9,726% 65,075% 34,925%

200 0,075 33,000 29,178% 94,253% 5,747%

Fondo 6,500 5,747% 100,0% 0,000%

TOTAL 113,100 100,000%

91


UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA


SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS

ÁCIDAS DE MINAS



MUESTRA No: 2 FECHA : OCTUBRE DE

2010


Peso de la muestra seca + recipente (g): 238,30



TAMIZ DIÁM. (mm) W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.

% QUE PASA CLASIFICACIÓN USCS:

97,60 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

10 2 8,000 6,541% 6,541% 93,459%

20 0,85 15,200 12,428% 18,970% 81,030%

40 0,425 19,900 16,271% 35,241% 64,759%

60 0,25 9,600 7,850% 43,091% 56,909%

100 0,15 9,600 7,850% 50,940% 49,060%

200 0,075 35,300 28,863% 79,804% 20,196%

Fondo 24,700 20,196% 100,0% 0,000%

TOTAL 122,300 100,000%

ARENAS LIMOSAS,

MEZCLAS DE ARENAS Y LIMO DE

GRANO MUY MEDIO A GRUESO

Foto 4. Estratos encontrados en la zona de estudio

92

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A

TAMAÑO DE GRANOS (mm)

CURVA GRANULOMÉTRICA MUESTRA 1

75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075

GRAVA GRUESA A MEDIA FINA

ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200 NUMERO DEL

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075

GRAVA GRUESA A MEDIA FINA ARCILLA LIMO

ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

93




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS




2010





TAMIZ

DIÁM. (mm) W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


65,90 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

10 2 6,100 7,606% 7,606% 92,394%

20 0,85 7,100 8,853% 16,459% 83,541%

40 0,425 10,600 13,217% 29,676% 70,324%

60 0,25 6,700 8,354% 38,030% 61,970%

100 0,15 9,200 11,471% 49,501% 50,499%

200 0,075 26,200 32,668% 82,170% 17,830%

Fondo 14,300 17,830% 100,0% 0,000%

TOTAL 80,200 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



94




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS




2010





TAMIZ

DIÁM. (mm) W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


369,40 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 84,000 22,181% 22,181% 77,819%

3/4 '' 19 31,700 8,371% 30,552% 69,448%

1/2 " 12,7 64,400 17,006% 47,557% 52,443%

3/8 '' 9,5 41,800 11,038% 58,595% 41,405%

4 4,75 21,400 5,651% 64,246% 35,754%

10 2 49,100 12,965% 77,212% 22,788%

20 0,85 30,200 7,975% 85,186% 14,814%

40 0,425 10,600 2,799% 87,985% 12,015%

60 0,25 4,900 1,294% 89,279% 10,721%

100 0,15 8,200 2,165% 91,444% 8,556%

200 0,075 23,100 6,100% 97,544% 2,456%

Fondo 9,300 2,456% 100,0% 0,000%

TOTAL 378,700 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



95

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

96




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS




2010





TAMIZ DIÁM. (mm) W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


106,30 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 5,000 4,252% 4,252% 95,748%

10 2 16,100 13,690% 17,942% 82,058%

20 0,85 20,500 17,432% 35,374% 64,626%

40 0,425 17,000 14,456% 49,830% 50,170%

60 0,25 8,000 6,803% 56,633% 43,367%

100 0,15 10,100 8,588% 65,221% 34,779%

200 0,075 29,600 25,170% 90,391% 9,609%

Fondo 11,300 9,609% 100,0% 0,000%

TOTAL 117,600 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



97




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS




2010





TAMIZ

DIÁM. (mm)

W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


52,40 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 0,300 0,466% 0,466% 99,534%

10 2 1,800 2,795% 3,261% 96,739%

20 0,85 7,700 11,957% 15,217% 84,783%

40 0,425 8,800 13,665% 28,882% 71,118%

60 0,25 4,200 6,522% 35,404% 64,596%

100 0,15 6,400 9,938% 45,342% 54,658%

200 0,075 23,200 36,025% 81,366% 18,634%

Fondo 12,000 18,634% 100,0% 0,000%

TOTAL 64,400 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



98

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

99




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS




2010





TAMIZ

DIÁM. (mm)

W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


67,90 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SC

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 0,500 0,569% 0,569% 99,431%

10 2 5,200 5,916% 6,485% 93,515%

20 0,85 11,800 13,424% 19,909% 80,091%

40 0,425 12,900 14,676% 34,585% 65,415%

60 0,25 4,700 5,347% 39,932% 60,068%

100 0,15 6,100 6,940% 46,871% 53,129%

200 0,075 26,700 30,375% 77,247% 22,753%

Fondo 20,000 22,753% 100,0% 0,000%

TOTAL 87,900 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



100




SECCIONAL SOGAMOSO


ÁCIDAS DE MINAS



MUESTRA No: 8 - LODOS FECHA : OCTUBRE DE

2010

PROFUNDIDAD (m):




TAMIZ

DIÁM. (mm)

W RET. (g)

% RETENIDO

% RET. Acum.


197,20 3'' 75 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

2'' 50 0,000 0,000% 0,000% 100,000% SW

1 - 1/2 '' 37,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1'' 25 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/4 '' 19 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

1/2 " 12,7 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

3/8 '' 9,5 0,000 0,000% 0,000% 100,000%

4 4,75 1,400 0,677% 0,677% 99,323%

10 2 42,500 20,561% 21,239% 78,761%

20 0,85 51,700 25,012% 46,251% 53,749%

40 0,425 40,600 19,642% 65,893% 34,107%

60 0,25 17,100 8,273% 74,165% 25,835%

100 0,15 18,500 8,950% 83,116% 16,884%

200 0,075 25,400 12,288% 95,404% 4,596%

Fondo 9,500 4,596% 100,0% 0,000%

TOTAL 206,700 100,000%

ARENAS LIMOSAS,



101

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.010.1110100

% P

OR

CE

NT

AJE

QU

E P

AS

A



75 50 37,5 25 19 12,7 9,53 4,75 2,0 0,85 0,425 0,250 0,150 0,075


ARCILLA LIMO ARENAS

3" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200

102

COMPRESION INCONFINADA ENSAYO DE COMPRESIÓN INCONFINADA PARA SUELOS - (ASTM D 2166-91)



SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ÁCIDAS DE MINAS



MUESTRA No: 1 FECHA : OCTUBRE DE 2010


DIMENSIONES


Diámetro prom., D

(cm) 5,270 Wrmh+r, (g) 454,00

0

Altura, H

(cm) 10,600 Wrms+r, (g) 415,90

0

Área, A0

(cm2)

21,81 Wr, (g)

0,00

Peso total, WT

(g) 454,00

w (%) 9,161%

Volumen total, VT

(cm3)

231,22

Ecuación de Calibración Anillo de Carga:

PESO UNITARIO

1,4412+

(lectura*0,0822) (kg)

TOTAL: 1,9635 (g/cm

3)

SECO: 1,7988 (g/cm3)

Anillo de Carga Carga Deformímetro Deformación 1 - Def. Área Corrg. Esfuerzo Desviador, (1 - 3)

0,001" mm (kg) 0,01" mm Unitaria, e Unitaria cm2

kg/ cm

2

kPa

0 0 1,4412 0 0 0,00 0,00000 0,000 0,000 0,000

60 1,524 6,3732 10 0,1 0,09 0,99906 21,833 0,292 28,609

8 0,2032 2,0988 20 0,2 0,19 0,99811 21,854 0,096 9,413

90 2,286 8,8392 30 0,3 0,28 0,99717 21,875 0,404 39,604

100 2,54 9,6612 40 0,4 0,38 0,99623 21,895 0,441 43,246

120 3,048 11,3052 60 0,6 0,57 0,99434 21,937 0,515 50,509

140 3,556 12,9492 80 0,8 0,75 0,99245 21,979 0,589 57,745

180 4,572 16,2372 100 1 0,94 0,99057 22,021 0,737 72,269

220 5,588 19,5252 140 1,4 1,32 0,98679 22,105 0,883 86,573

250 6,35 21,9912 180 1,8 1,70 0,98302 22,190 0,991 97,134

300 7,62 26,1012 220 2,2 2,08 0,97925 22,275 1,172 114,845

320 8,128 27,7452 280 2,8 2,64 0,97358 22,405 1,238 121,373

360 9,144 31,0332 300 3 2,83 0,97170 22,448 1,382 135,493

380 9,652 32,6772 350 3,5 3,30 0,96698 22,558 1,449 141,978

420 10,668 35,9652 400 4 3,77 0,96226 22,668 1,587 155,502

465 11,811 39,6642 450 4,5 4,25 0,95755 22,780 1,741 170,655

500 12,7 42,5412 500 5 4,72 0,95283 22,893 1,858 182,131

535 13,589 45,4182 600 6 5,66 0,94340 23,122 1,964 192,523

590 14,986 49,9392 700 7 6,60 0,93396 23,355 2,138 209,571

650 16,51 54,8712 800 8 7,55 0,92453 23,593 2,326 227,942

720 18,288 60,6252 900 9 8,49 0,91509 23,837 2,543 249,275

712

18,084

8 59,9676 1000 10 9,43 0,90566 24,085 2,490 244,029

103

0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

Esfu

erz

o d

esv

iad

or,

(

1-3)

Kg

/cm

2

Deformación Unitaria, e

Curva Deformación "vs" Esfuerzo

Resistencia Máxima qu =

Kg/cm

2 2,5434

Cohesión = qu/2=

717

Foto 5. Ensayo de compresión inconfinada

104

ENSAYO DE COMPRESIÓN INCONFINADA PARA SUELOS - (ASTM D 2166-91)



SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO : DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ACIDAS DE MINAS



MUESTRA No: 1 - LODOS FECHA : OCTUBRE DE 2010

PROFUNDIDAD (m):

DIMENSIONES


Diámetro prom., D

(cm) 5,110 Wrmh+r, (g)

339,100

Altura, H (cm)

10,430 Wrms+r, (g)

274,900

Área, A0 (cm

2) 20,51

Wr, (g) 0,00

Peso total, WT (g) 339,10

w (%) 23,354%

Volumen total, VT

(cm3)

213,90


PESO UNITARIO

1,4412+


TOTAL: 1,5853 (g/cm3)

SECO: 1,2852 (g/cm3)

Anillo de Carga Carga Deformimetro Deformación 1 - Def. Área Corrg. Esfuerzo Desviador, (1 -

3)

0,001" mm (kg) 0,01" mm Unitaria, e Unitaria cm2 kg/ cm

2 kPa

0 0 1,4412 0 0 0,00 0,00000 0,000 0,000 0,000

9 0,2286 2,181 10 0,1 0,09 0,99906 21,833 0,100 9,791

12 0,3048 2,4276 20 0,2 0,19 0,99811 21,854 0,111 10,887

14 0,3556 2,592 30 0,3 0,28 0,99717 21,875 0,118 11,614

18 0,4572 2,9208 40 0,4 0,38 0,99623 21,895 0,133 13,074

22 0,5588 3,2496 60 0,6 0,57 0,99434 21,937 0,148 14,519

28 0,7112 3,7428 80 0,8 0,75 0,99245 21,979 0,170 16,690

34 0,8636 4,236 100 1 0,94 0,99057 22,021 0,192 18,854

44 1,1176 5,058 140 1,4 1,32 0,98679 22,105 0,229 22,427

56 1,4224 6,0444 180 1,8 1,70 0,98302 22,190 0,272 26,698

67 1,7018 6,9486 220 2,2 2,08 0,97925 22,275 0,312 30,574

86 2,1844 8,5104 280 2,8 2,64 0,97358 22,405 0,380 37,229

96 2,4384 9,3324 300 3 2,83 0,97170 22,448 0,416 40,746

114 2,8956 10,812 350 3,5 3,30 0,96698 22,558 0,479 46,977

120 3,048 11,3052 400 4 3,77 0,96226 22,668 0,499 48,880

133 3,3782 12,3738 450 4,5 4,25 0,95755 22,780 0,543 53,238

144 3,6576 13,278 500 5 4,72 0,95283 22,893 0,580 56,847

152 3,8608 13,9356 600 6 5,66 0,94340 23,122 0,603 59,072

155 3,937 14,1822 700 7 6,60 0,93396 23,355 0,607 59,516

151 3,8354 13,8534 800 8 7,55 0,92453 23,593 0,587 57,549

140 3,556 12,9492 900 9 8,49 0,91509 23,837 0,543 53,244

116 2,9464 10,9764 1000 10 9,43 0,90566 24,085 0,456 44,667

105


0,6072 Kg/cm

2

Cohesión = qu/2=

0,3036

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

Esfu

erz

o d

esvia

do

r, (

1-3) K

g/c

m2


Esfuerzo "vs" Deformación

Foto 6. Falla de una de las muestras

106

ENSAYO DE COMPRESIÓN INCONFINADA PARA SUELOS - (ASTM D 2166-91)



SECCIONAL SOGAMOSO




MUESTRA No: 2 - LODOS FECHA : OCTUBRE DE 2010

PROFUNDIDAD (m):

DIMENSIONES


Diámetro prom., D

(cm) 5,090 Wrmh+r, (g)

274,100

Altura, H (cm)

10,140 Wrms+r, (g)

179,200

Área, A0 (cm

2) 20,35

Wr, (g) 0,00

Peso total, WT (g) 274,10

w (%) 52,958%

Volumen total, VT

(cm3)

206,33


PESO UNITARIO

1,4412+


TOTAL: 1,3285 (g/cm3)

SECO: 0,8685 (g/cm3)

Anillo de Carga Carga Deformímetro Deformación 1 - Def. Área Corrg. Esfuerzo Desviador, (1 -

3)

0,001" mm (kg) 0,01" mm Unitaria, e Unitaria cm2 kg/ cm

2 kPa

0 0 1,4412 0 0 0,00 0,00000 0,000 0,000 0,000

5 0,127 1,8522 10 0,1 0,09 0,99906 21,833 0,085 8,315

6 0,1524 1,9344 20 0,2 0,19 0,99811 21,854 0,089 8,675

7 0,1778 2,0166 30 0,3 0,28 0,99717 21,875 0,092 9,035

10 0,254 2,2632 40 0,4 0,38 0,99623 21,895 0,103 10,131

14 0,3556 2,592 60 0,6 0,57 0,99434 21,937 0,118 11,581

19 0,4826 3,003 80 0,8 0,75 0,99245 21,979 0,137 13,391

23 0,5842 3,3318 100 1 0,94 0,99057 22,021 0,151 14,829

34 0,8636 4,236 140 1,4 1,32 0,98679 22,105 0,192 18,782

41 1,0414 4,8114 180 1,8 1,70 0,98302 22,190 0,217 21,252

52 1,3208 5,7156 220 2,2 2,08 0,97925 22,275 0,257 25,149

55 1,397 5,9622 280 2,8 2,64 0,97358 22,405 0,266 26,082

58 1,4732 6,2088 300 3 2,83 0,97170 22,448 0,277 27,108

80 2,032 8,0172 350 3,5 3,30 0,96698 22,558 0,355 34,834

96 2,4384 9,3324 400 4 3,77 0,96226 22,668 0,412 40,350

114 2,8956 10,812 450 4,5 4,25 0,95755 22,780 0,475 46,518

142 3,6068 13,1136 500 5 4,72 0,95283 22,893 0,573 56,143

168 4,2672 15,2508 600 6 5,66 0,94340 23,122 0,660 64,647

184 4,6736 16,566 700 7 6,60 0,93396 23,355 0,709 69,519

201 5,1054 17,9634 800 8 7,55 0,92453 23,593 0,761 74,622

206 5,2324 18,3744 900 9 8,49 0,91509 23,837 0,771 75,551

195 4,953 17,4702 1000 10 9,43 0,90566 24,085 0,725 71,092

172 4,3688 15,5796 1100 11 10,38 0,89623 24,338 0,640 62,738

107


0,7708 Kg/cm

2

Cohesión = qu/2=

0,3854

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 1010.511

Esfu

erz

o d

esvia

do

r, (

1-3) K

g/c

m2


Esfuerzo "vs"Deformación

Foto 7. Fallamiento de la muestra

108

CORTE DIRECTO

FALLA DATOS DE LA MUESTRA


1 Diam. o lado 6 Peso Suelo Seco(gr) : 144,700

Wrmh+r, (g) 174,100

Área (cm²): 36 Carga Normal :(Kg) 15,15

Wrms+r, (g) 144,700

Altura (cm) : 3 Esfuerzo Normal :(Kg/cm²) 0,42083

Volumen(cm³): 108,0

Peso Unitario Húmedo:(gr/cm³) 1,61204

w (%) 20,3179

Peso Suelo Húmedo(gr): 174,10 Peso Unitario Seco:(gr/cm³) 1,33981 Constante del anillo de carga kg/div) : 2,166+(lectura*0,08)

Anillo de Deformimetro Deformimetro Fuerza Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzos

Carga Hz * 10-4 Vert * 10-4 Cortante (Kgf) Normal бn Cortante

t PROF(m) 0,00

0 0 -3 2,1660 0,4208 0,0602 0,1430

122 10 -3 11,9260 0,4208 0,3313 0,7872

145 20 -4 13,7660 0,4208 0,3824 0,9086

245 30 -4 21,7660 0,4208 0,6046 1,4367

328 40 -4 28,4060 0,4208 0,7891 1,8750

392 60 -4 33,5260 0,4208 0,9313 2,2129

445 80 -4 37,7660 0,4208 1,0491 2,4928

476 100 -5 40,2460 0,4208 1,1179 2,6565

570 140 -5 47,7660 0,4208 1,3268 3,1529

682 180 -2 56,7260 0,4208 1,5757 3,7443

770 220 -2 63,7660 0,4208 1,7713 4,2090

871 280 0 71,8460 0,4208 1,9957 4,7423

910 300 0 74,9660 0,4208 2,0824 4,9483

962 350 0 79,1260 0,4208 2,1979 5,2228

1010 400 1 82,9660 0,4208 2,3046 5,4763

1040 450 1 85,3660 0,4208 2,3713 5,6347

1062 500 1 87,1260 0,4208 2,4202 5,7509

1184 600 1 96,8860 0,4208 2,6913 6,3951

1202 700 1 98,3260 0,4208 2,7313 6,4902

1261 800 1 103,0460 0,4208 2,8624 6,8017

1152 900 -1 94,3260 0,4208 2,6202 6,2261

ENSAYO DE CORTE DIRECTO (Cohesivos, no cohesivos) - Según Joseph E. Bowles - (ASTM D 3080-99)


LOCALIZACION : DEPARTAMENTO DE BOYACA,MUNICIPIO DE MONGUI,VEREDA REGINALDO

SONDEO y/o APIQUE No: MUESTRA

No: 1 FECHA : OCTUBRE DE 2010

Foto 8. Equipo para el corte de las muestras

109



2 Diam. o lado 6 Peso Suelo Seco(gr) : 184,400

Wrmh+r, (g) 178,700

Area (cm²): 36 Carga Normal :(Kg) 25,15

Wrms+r, (g) 147,100


Volumen(cm³): 108,0

Peso Unitario Húmedo:(gr/cm³) 1,65463

w (%) 21,4820

Peso Suelo Húmedo: 178,70 Peso Unitario Seco:(gr/cm³) 1,70741



t PROF(m) 0,00

0 0 -6 2,1660 0,6986 0,0602 0,0861

153 10 -6 14,4060 0,6986 0,4002 0,5728

196 20 -6 17,8460 0,6986 0,4957 0,7096

293 30 -6 25,6060 0,6986 0,7113 1,0181

381 40 -6 32,6460 0,6986 0,9068 1,2981

463 60 -6 39,2060 0,6986 1,0891 1,5589

542 80 -5 45,5260 0,6986 1,2646 1,8102

563 100 -5 47,2060 0,6986 1,3113 1,8770

682 140 -5 56,7260 0,6986 1,5757 2,2555

810 180 -5 66,9660 0,6986 1,8602 2,6627

923 220 -4 76,0060 0,6986 2,1113 3,0221

1063 280 -4 87,2060 0,6986 2,4224 3,4674

1093 300 -2 89,6060 0,6986 2,4891 3,5629

1182 350 -2 96,7260 0,6986 2,6868 3,8460

1221 400 -1 99,8460 0,6986 2,7735 3,9700

1270 450 0 103,7660 0,6986 2,8824 4,1259

1298 500 0 106,0060 0,6986 2,9446 4,2150

1328 600 1 108,4060 0,6986 3,0113 4,3104

1337 700 2 109,1260 0,6986 3,0313 4,3390

1339 800 2 109,2860 0,6986 3,0357 4,3454

1316 900 1 107,4460 0,6986 2,9846 4,2722

1002 1000 -1 82,3260 0,6986 2,2868 3,2734

Foto 10. Muestras preparadas

Foto 9. Cizalla de las

muestras

110



3 Diam. o lado 6 Peso Suelo Seco : 147,700

Wrmh+r, (g) 179,200

Area (cm²): 36 Carga Normal :(Kg) 35,15

Wrms+r, (g) 147,700


Volumen(cm³): 108,0 Peso Unitario Húmedo:(gr/cm³) 1,65926

w (%) 21,3270

Peso Suelo Húmedo: 179,20 Peso Unitario Seco:(gr/cm³) 1,36759



t PROF(m) 0,00

0 0 1 2,1660 0,9764 0,0602 0,0616

168 10 1 15,6060 0,9764 0,4335 0,4440

187 20 1 17,1260 0,9764 0,4757 0,4872

270 30 1 23,7660 0,9764 0,6602 0,6761

365 40 1 31,3660 0,9764 0,8713 0,8923

479 60 1 40,4860 0,9764 1,1246 1,1518

597 80 1 49,9260 0,9764 1,3868 1,4204

640 100 1 53,3660 0,9764 1,4824 1,5182

750 140 1 62,1660 0,9764 1,7268 1,7686

877 180 1 72,3260 0,9764 2,0091 2,0576

986 220 1 81,0460 0,9764 2,2513 2,3057

1110 280 1 90,9660 0,9764 2,5268 2,5879

1142 300 2 93,5260 0,9764 2,5979 2,6608

1202 350 3 98,3260 0,9764 2,7313 2,7973

1260 400 4 102,9660 0,9764 2,8602 2,9293

1337 500 4 109,1260 0,9764 3,0313 3,1046

1356 600 4 110,6460 0,9764 3,0735 3,1478

1357 700 4 110,7260 0,9764 3,0757 3,1501

1375 800 5 112,1660 0,9764 3,1157 3,1911

1361 900 5 111,0460 0,9764 3,0846 3,1592

Foto 11. Equipo de corte directo.

111

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 95010001050Es

fue

rzo

Co

rta

nte

(

Kg

/cm

2)

Desplazamiento horizontal

Muestras

Series1 Series2

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 95010001050

H

*1

0 -2

mm

Desplazamiento horizontal * 10 -2 mm Series1 Series2

112

GRAFICA Esfuerzo cortante Vs Esfuerzo normal

Esfuerzo Ezfuerzo

Muestra Normal cortante

n

1 0,4208 2,8624

PROF(m) 0,00

2 0,6986 3,0357

3 0,9764 3,1157

Cohesión (C) = 2,805 Kgf/cm

2 TANG Ф = 0,25333 0,456

Ángulo de fricción interna () = 24,51299º

0,55556 24,51299º

2.40

2.44

2.48

2.52

2.56

2.60

2.64

2.68

2.72

2.76

2.80

2.84

2.88

2.92

2.96

3.00

3.04

3.08

3.12

3.16

3.20

3.24

3.28

0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Es

fue

rzo

Co

rtan

te

(K

gf/

cm

2)

Esfuerzo Normal n (Kgf/cm2)

Esfuerzo Cortante Vs Esfuerzo Normal n

LINEA DE TENDENCIA

113

LIMITES DE CONSISTENCIA


FACULTAD SEDE SOGAMOSO

LABORATORIO MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

ENSAYO LÍMITES DE CONSISTENCIA.






DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO.

CLASIFICACIÓN U.S.C.S:

ENSAYO No 1 2 3

Número de Golpes 19 24 37

CL

Peso suelo húmedo + recipiente (gr) 31,200 29,000 28,900

Peso suelo seco + recipiente (gr) 26,100 25,000 25,000

Peso Recipiente (gr) 8,800 11,100 10,800

Peso de Agua (gr) 5,100 4,000 3,900

Peso suelo seco (gr) 17,300 13,900 14,200

Contenido de Humedad % 29,480% 28,777% 27,465%

fignfjnvnvbfbv

f

Límite Líquido: 28,57%

Límite Plástico: 20,31%

Índ, de Plasticidad: 8,26%

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO.

ENSAYO No 1

Peso suelo húmedo + recipiente (gr) 16,1

Peso suelo seco + recipiente (gr) 14,8

Peso Recipiente (gr) 8,4

Peso de Agua (gr) 1,3

Peso suelo seco (gr) 6,4

Contenido de Humedad %

20,313%

26%

27%

28%

29%

30%

10 100

CO

NT

EN

IDO

DE

HU

ME

DA

D %

Nº DE GOLPES

CURVA DE FLUIDEZ

114












ENSAYO No 1 2 3


ML - CL




Peso de Agua (gr) 3,600 3,500 3,800



1.





ENSAYO No 1




Peso de Agua (gr) 1


Contenido de Humedad % 16,949%

11%13%15%17%19%21%23%25%27%29%31%33%35%37%39%41%43%

10 100

CO

NT

EN

IDO

DE

HU

ME

DA

D %

Nº DE GOLPES

CURVA DE FLUIDEZ

115












ENSAYO No 1 2 3


CL




Peso de Agua (gr) 4,600 4,600 4,400







ENSAYO No 1




Peso de Agua (gr) 0,8


Contenido de Humedad % 17,021%

26%

28%

30%

32%

34%

36%

10 100

CO

NT

EN

IDO

DE

HU

ME

DA

D %

Nº DE GOLPES

CURVA DE FLUIDEZ

116

PESOS UNITARIOS

PESO UNITARIO - SOCIEDAD INTERAMERICANA DE SUELOS



SECCIONAL SOGAMOSO






DIAMETRO MUESTRA (cm) 5,270

ALTURA MUESTRA (cm) : 10,600

MASA DE LA MUESTRA HUMEDA, (g) : 454,000

MASA DE LA MUESTRA SECA, (g) : 415,900

AREA DE LA MUESTRA (cm²) : 21,81283566

VOLUMEN DE LA MUESTRA (g) : 231,216058

Cálculos

Muestra Nº 1

PESO UNITARIO HUMEDO (g/cm³) : λ 1,964

PESO UNITARIO SECO (g/cm³) : λ 1,799

Resultados

λ (g/cm³) 1,964 λ (gr/cm³) 1,799

117




SECCIONAL SOGAMOSO




MUESTRA No: LODOS - 1 FECHA : OCTUBRE DE 2010




MASA DE LA MUESTRA HUMEDA, (gr) : 339,100

MASA DE LA MUESTRA SECA, (gr) : 274,900


VOLUMEN DE LA MUESTRA (gr) : 213,903064

Cálculos

Muestra Nº 1

PESO UNITARIO HUMEDO (gr/cm³) : λ 1,585

PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) : λ 1,285

Resultados

λ (gr/cm³) 1,585 λ (gr/cm³) 1,285

118




SECCIONAL SOGAMOSO

PROYECTO :

DISEÑO DE UNA POZA PARA LA DISPOSICIÓN DE LODOS DE NEUTRALIZACIÓN DE AGUAS ACIDAS DE MINAS



MUESTRA No: LODOS - 2 FECHA : OCTUBRE DE 2010




MASA DE LA MUESTRA HUMEDA, (gr) : 274,100

MASA DE LA MUESTRA SECA, (gr) : 179,200


VOLUMEN DE LA MUESTRA (gr) : 206,3309684

Cálculos

Muestra Nº 1

PESO UNITARIO HUMEDO (gr/cm³) : λ 1,328

PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) : λ 0,869

Resultados

λ (gr/cm³) 1,328 λ (gr/cm³) 0,869

119

Foto 12 tanque de almacenamiento de agua acida

Foto14 extracción de muestra con cuchara (2,43m) Foto 15 extracción de muestra con Shelby (3m)

Foto 13. Extracción de muestras en el apique

120

Foto 18. Muestra del primer estrato Foto 19. Muestra segundo estrato

Foto 16. Litología de la muestra Shelby

Foto 17. Litología muestra, cuchara

121

Foto 20. Muestra tercer estrato

Foto 21. Muestra cuarto estrato

Foto 22. Muestra quinto estrato

Foto 23. Ensayo de campo con el penetrometro.

122

ANEXO H. Datos meteorológicos IDEAM

123

I D E A M - INSTITUTO DE HIDROLOGIA, METEOROLOGIA Y ESTUDIOS AMBIENTALES

SISTEMA DE INFORMACION

VALORES TOTALES MENSUALES DE EVAPORACION (mms) NACIONAL AMBIENTAL

FECHA DE PROCESO : 2010/08/26 ESTACION : 2403515 BELENCITO

LATITUD 0546 N TIPO EST CP DEPTO BOYACA FECHA-INSTALACION 1967-FEB

LONGITUD 7253 W ENTIDAD 01 IDEAM MUNICIPIO NOBSA FECHA-SUSPENSION

ELEVACION 2530 m.s.n.m REGIONAL 06 BOYACA-CASAN CORRIENTE CHICAMOCHA

************************************************************************************************************************************

A#O EST ENT ENERO * FEBRE * MARZO * ABRIL * MAYO * JUNIO * JULIO * AGOST * SEPTI * OCTUB * NOVIE * DICIE * VR ANUAL *

************************************************************************************************************************************

1999 1 01 118.4 3 85.7 3 105.3 3 101.7 3 117.3 3 100.2 96.7 3 69.2 3 107.8 3 100.5 93.6 97.8 3 1194.2 3

2000 1 01 119.7 3 102.4 123.4 128.2 101.1 110.3 115.3 114.4 100.1 106.3 105.9 123.4 1350.5 3

2001 1 01 150.5 128.0 3 124.9 3 126.6 109.8 114.3 125.6 120.5 117.8 113.8 113.5 3 128.7 3 1474.0 3

2002 1 01 150.7 147.2 129.7 116.8 142.8 3 99.5 118.7 128.8 117.4 115.8 110.9 114.2 1492.5 3

2003 1 01 146.6 3 132.9 3 134.1 3 83.9 3 124.0 101.7 3 99.9 3 102.1 3 96.6 3 90.6 89.6 117.9 1319.9 3

2004 1 01 134.8 139.3 143.0 101.2 87.6 113.8 115.0 114.9 94.0 108.0 1151.6 3

2005 1 01 130.0 118.4 163.5 108.6 111.7 86.9 95.3 108.0 3 95.2 3 80.7 3 88.1 116.8 3 1303.2 3

2006 1 01 109.4 * 107.0 3 75.3 3 77.0 3 90.0 100.2 72.6 90.1 71.2 94.5 89.6 976.9 3

2007 1 01 113.1 101.8 90.9 101.0 156.2 96.6 93.4 84.3 86.6 154.0 1077.9 3

2008 1 01 101.2 3 * 131.1 105.6 101.2 96.4 100.3 83.3 83.6 90.2 82.3 104.1 1079.3 3

2009 1 01 118.7 95.3 85.9 100.3 127.9 71.0 91.3 106.5 114.6 69.3 95.8 1076.6 3

MEDIOS 126.6 116.8 121.7 104.5 114.2 98.2 104.7 100.4 100.3 100.0 97.1 111.6 1296.3

MAXIMOS 150.7 147.2 163.5 128.2 156.2 114.3 125.6 128.8 117.8 154.0 113.5 128.7 163.5

MINIMOS 101.2 85.7 85.9 75.3 77.0 71.0 91.3 69.2 83.6 69.3 82.3 89.6 69.2

124



VALORES MEDIOS MENSUALES DE TEMPERATURA (oC) NACIONAL AMBIENTAL

FECHA DE PROCESO : 2010/08/26 ESTACION : 2403515 BELENCITO




************************************************************************************************************************************


************************************************************************************************************************************

1999 2 01 14.5 3 14.3 3 14.7 15.0 3 14.6 8 14.4 3 13.7 3 13.8 3 13.5 14.4 15.0 15.0 14.4 3

2000 1 01 14.6 3 14.3 3 14.7 3 14.9 3 14.4 3 14.5 3 14.0 3 14.3 3 14.6 15.0 3 16.3 3 15.8 14.8 3

2001 1 01 16.0 15.4 3 15.6 16.0 3 15.9 3 15.7 3 15.3 3 15.5 3 15.7 16.2 3 16.3 3 16.0 3 15.8 3

2002 1 01 16.1 3 16.6 3 16.4 3 16.2 3 15.6 15.4 3 15.6 3 15.3 3 15.7 3 16.2 3 16.8 17.6 16.1 3

2003 1 01 18.4 18.2 17.4 16.4 17.0 15.9 15.3 15.7 15.9 16.3 16.5 16.9 16.7

2004 2 01 17.5 18.2 17.6 16.8 17.0 16.1 16.0 15.7 16.1 16.9 3 17.2 8 17.1 8 16.9 3

2005 1 01 17.5 17.9 18.2 17.1 16.8 16.1 16.1 16.1 16.6 3 16.4 16.8 17.1 16.9 3

2006 1 01 16.8 17.7 17.1 16.9 16.6 3 16.4 16.6 3 16.6 3 16.9 3 17.4 3 17.4 3 17.3 3 17.0 3

2007 2 01 16.9 16.3 16.8 17.1 16.8 3 16.3 3 16.3 3 16.3 15.9 16.5 8 16.9 8 16.7 8 16.6 3

2008 1 01 16.7 17.1 17.1 16.9 16.8 16.5 16.5 16.6 16.5 16.7 17.5 17.3 16.9

2009 1 01 17.2 17.0 17.2 17.4 16.9 16.6 16.5 16.8 16.6 16.8 17.4 16.9 3

MEDIOS 16.6 16.6 16.6 16.4 16.2 15.8 15.6 15.7 15.8 16.3 16.7 16.7 16.3

125



VALORES MEDIOS MENSUALES DE HUMEDAD RELATIVA (%) NACIONAL AMBIENTAL

FECHA DE PROCESO: 2010/10/27 ESTACION: 2403515 BELENCITO




************************************************************************************************************************************


************************************************************************************************************************************

1999 1 01 80 3 84 3 80 3 79 * 77 78 80 80 80 82 78 80 3

2000 1 01 77 3 76 3 78 3 77 3 79 81 3 77 3 75 76 73 70 68 1 76 3

2001 1 01 61 1 67 3 73 1 71 3 75 74 76 74 74 77 75 77 73 3

2002 1 01 76 70 71 76 77 82 77 74 75 78 76 80 76

2003 1 01 74 75 81 85 79 82 82 81 83 85 82 79 81

2004 1 01 76 75 1 75 79 81 78 77 75 76 76 77 3

2005 1 01 75 71 70 76 79 78 78 77 82 87 3 87 86 1 79 3

2006 1 01 84 3 84 1 89 3 90 1 89 3 87 1 86 3 86 3 84 3 87 3 87 3 87 3 87 3

2007 1 01 84 1 80 3 85 1 88 1 88 3 88 3 86 3 90 1 90 1 87 3

2008 1 01 89 88 1 89 90 91 3 92 3 91 90 91 1 88 88 87 90 3

2009 1 01 89 87 1 87 89 1 90 1 89 3 90 1 90 1 87 88 88 89 3

MEDIOS 79 78 80 82 83 83 82 81 82 82 82 80 81

MAXIMOS 89 88 89 90 91 92 91 90 91 88 88 87 92

MINIMOS 61 67 70 71 75 74 76 74 74 73 70 68 61

126



VALORES MEDIOS (V) MENSUALES DE VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s) NACIONAL AMBIENTAL





************************************************************************************************************************************


************************************************************************************************************************************

1999 1 01 S .6 S .3 S .2 SE .7 SE .7 W .3 SW .3 SW .1 S .4

2000 1 01 S .3 S .4 S .3 S .4 SE .4 SE .9 SE 1.0 SE 1.2 S .4 SE .4 SE .3 S .7

2001 1 01 S .8 S .8 S .4 SE .7 SE .7 SE 1.3 SE 1.1 SE 1.3 SE .6 S .4 SE .7

2002 1 01 SE .7 S .7 S .4 SW .2 SE .7 E 1.4 E 1.7 E 1.6 S .5 SE .6 SE .8 SW .7

2003 1 01 SE .5 S .3 W .2 SE .3 E 1.6 SW .6 SW .5 S .3

2004 1 01 S .4 S .4 SE .6 N .7 E 1.6 E 1.0 SE 1.2 SW .3 S .6 SE .2 S .4

2005 1 01 SE .9 E .6 E .6 E .8 E .7 SW .3 SE .1 S .4

2006 1 01 SE .4

2008 1 01 NW .5 SW .2 SW .4 SE .4 SE .3 SE .6 SE .7 E .4

MAXIMOS SE .9 S .8 SE .6 SE .7 E 1.6 E 1.6 E 1.7 E 1.6 E .7 SE .6 SE .8 S .7 E 1.7

MINIMOS S .3 SW .2 S .2 SW .2 SE .3 E .6 E .6 E .4 W .3 SW .3 SW .1 S .3 SW .1

127



VALORES MEDIOS MENSUALES DE TENSION DE VAPOR SATURADO (Mb) NACIONAL AMBIENTAL





************************************************************************************************************************************


************************************************************************************************************************************

1999 1 01 13.1 3 13.7 3 13.1 3 13.4 3 12.2 3 12.0 3 12.5 3 12.4 13.0 13.9 13.1 12.9 3

2000 1 01 12.8 3 12.1 3 13.1 3 12.8 3 12.9 3 13.4 3 12.2 3 12.2 3 12.5 12.4 3 12.6 3 11.7 12.6 3

2001 1 01 10.6 11.6 3 12.9 12.9 3 13.4 3 13.1 3 13.2 3 13.0 3 13.2 14.1 3 14.1 3 14.2 3 13.0 3

2002 1 01 14.0 3 12.8 3 13.0 3 13.9 3 13.4 14.4 3 13.5 3 12.8 3 13.2 3 14.6 3 14.1 15.8 13.8 3

2003 1 01 15.5 15.5 15.9 15.8 15.1 14.8 14.1 14.2 14.8 15.8 15.4 15.1 15.2

2004 1 01 14.8 15.1 14.8 15.0 15.4 14.1 13.6 13.3 13.7 14.6 3 14.4 3

2005 1 01 14.5 14.0 14.3 14.5 14.8 13.9 13.8 13.5 15.2 3 16.5 16.7 14.7 3

2006 1 01 16.0 3 16.9 17.0 3 17.1 16.5 3 16.0 15.9 3 15.9 3 15.6 3 16.9 3 17.0 3 16.9 3 16.5 3

2007 1 01 16.4 15.4 3 16.5 17.5 17.1 3 16.6 3 16.2 3 16.8 16.6 16.6 3

2008 1 01 16.8 17.1 17.4 17.1 17.4 3 17.1 3 17.0 17.0 17.0 16.9 17.7 17.4 17.2 3

2009 1 01 17.6 16.9 17.2 17.8 17.3 16.8 3 16.8 17.1 16.5 16.9 17.5 17.1 3

MEDIOS 14.7 14.6 15.0 15.3 15.3 14.8 14.4 14.4 14.6 15.0 15.4 15.1 14.9

MAXIMOS 17.6 17.1 17.4 17.8 17.4 17.1 17.0 17.1 17.0 16.9 17.7 17.4 17.8

MINIMOS 10.6 11.6 12.9 12.8 12.9 12.2 12.0 12.2 12.4 12.4 12.6 11.7 10.6

************************************************************************************************************************************

** C O N V E N C I O N E S **

EST = ESTADO DE LA INFORMACION ** AUSENCIAS DE DATO ** ** ORIGENES DE DATO **

1: Preliminares Ideam 1: Ausencia del observ1 : Registrados

2: Definitivos Ideam 2: Desperfecto instru. 3 : Incompletos

3: Preliminares Otra Entidad 3: Ausencia instrument4 : Dudosos

4: Definitivos Otra Entidad 4: Dato rechazado 6 :Est. Regresion

6: Nivel superior 7 :Est. Interpolacion

7: Nivel inferior 8 :Est. Otros metodos

8: Curva de gastos 9 : Generados (Series)

9: Sección inestable

A: Instr. Sedimentado

M: Máximo no extrapol.

*: Datos insuficientes

128

ANEXO I. características de las aguas acidas de la mina peñitas

Por:

RIVERO, Evelio .DISEÑO DE UNA PLANTA PILOTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS ACIDAS DE MINA, MINA “LAS PEÑITAS”, EN LA VEREDA DE REGINALDO, MUNICIPIO DE MONGUÍ - BOYACÁ. Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero en Minas, Sogamoso. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad Seccional Sogamoso. 2010.

Con objeto de encontrar un tratamiento adecuado para la depuración de aguas de mina, fueron realizados en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia y en el SENA (Centro Nacional Minero) varios ensayos de laboratorio. El resumen de los resultados obtenidos de cada una de las muestras y el límite máximo permisible se muestra en el cuadro 1 Cuadro 1. Resultados de análisis en laboratorio

Parámetro Resultado Límite máximo

pH 3.42 y 3.48 7.0

Alcalinidad 0.0 mg/l -

Dureza 0.0 mg/l 300 mg/l

Conductividad 116 y 130 µS/cm 500 µS/cm

Sulfatos 767 y 782 ppm 250 - 400 ppm

Fe 12.45 y 12.56 mg/l 0.3 mg/l

Mn 0.0131 y 0.086 mg/l 0.15 mg/l

Acidez 26 mg/l de CaCO3 -

Fuente. Datos de estudio

Selección de reactivos y cantidad a utilizar para la neutralización de las aguas acidas

La selección de los reactivos dependió fundamentalmente del método escogido para el tratamiento de los efluentes ácidos, los más relevantes son:

Cal hidratada o Ca(OH)2: Esta sustancia se utilizará en el primer tanque de tratamiento, su función es el ajuste del pH y la precipitación de hidróxidos. Después de haber realizado los ensayos en laboratorio para ajustar el pH de la

129

muestra se obtuvo una relación entre la cantidad de cal que se utilizará para neutralizar 100ml de la muestra, los resultados obtenidos fueron los siguientes:

0.25 gr/100ml → 2.5 gr/l

Es decir que para el volumen de agua evacuado de la mina se utilizarán 1.4 Kg de Ca (OH)2.

También hubo una evidente precipitación del hierro en forma de Hidróxido, lo cual hace que haya una considerable reducción de dicho metal en los cuerpos de agua.El resultado fue de 0.428 mg/l, el cual es un valor que se ajusta a los límites permisibles.

Floculantes: Estas sustancias se adicionarán en el tanque de sedimentación si es necesario, su función es juntar las partículas solidas finas suspendidas (hidróxidos precipitados y metales insolubles, etc.) y formar partículas más grandes para que por su propio peso se dirijan hacia el fondo del tanque. Después de adicionar la solución alcalina y haber esperado la decantación de los sólidos aún se observan partículas en suspensión, por lo que fue necesario la adición de un floculante que este caso será el Alumbre oSulfato de Aluminio por su bajo costo y fácil adquisición. Se realizaron los análisis en laboratorio con este floculante y se observó una evidente aglomeración de sólidos suspendidos, posteriormente la decantación de éstos en el fondo del recipiente, obteniendo así un agua clarificada y libre de sólidos en suspensión. Se determinó la cantidad a utilizar, que es de 1.2 kg/1000 lt, es decir que para el volumen del presente proyecto será de 0.7 kg, esta adición se hará cada 3 días para esperar una completa sedimentación de los sólidos. El único inconveniente que implica la utilización de este compuesto es la diminución del pH, que en este caso lo hizo en 0.5 unidades. Sin embargo esto se contrarrestó con el aumento en la adición de Ca (OH)2.

Semiantracita: Es la fuente de carbono que se escogió para reducir las altas concentraciones de sulfatos. Se adicionaron 2 gr de este compuesto a 100 ml de la muestra. Posteriormente se realizó nuevamente el análisis de sulfatos, el contenido se redujo de 770 a 460ppm el cual es un valor más cercano al límite máximo exigido por la ley. Es decir que para neutralizar el volumen de agua evacuado de la mina que es de 567 litros se necesitan 11.34 Kg de Semiantracita, los cuales se adicionarán en pequeños bloques con una granulometría de 60 a 90 mm para evitar la mezcla entre partículas pequeñas de este compuesto y el agua. Esta adición se hará cada 10 días en el tanque de adición alcalina para favorecer la reducción de los sulfatos y mantener la textura del carbón en buenas condiciones.

130

Después de haber realizado los procesos anteriormente mencionados se hizo el cálculo de los sólidos precipitados mediante el siguiente procedimiento: Se hicieron pasar los 100 ml de la muestra tratada a través de un papel filtro para retener los sólidos, los resultados fueron:

0.6 gr/100 ml → 6 gr/l Es decir que al tratar el volumen del presente proyecto se obtendrán en el fondo del pozo de sedimentación aproximadamente 8,202 Kg/día

131

ANEXO J. Cronograma para la construcción de la poza

Diseño de Una Poza Para La Disposicion de Lodos de Neutralizacion de Aguas Acidas

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