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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL “PROYECTO DE CIERRE DE LA RELAVERA: UNIDAD MINERA SANTA ELENA, DISTRITO ACOBAMBILLA, S&L ANDES EXPORT S.A.C. Estudiantes: Chávez Espinoza, Brenda Miluska (N00218353) Cárdenas Mantilla, Marilyn Thalia (N00060028) Flores Chaves, Johan José (N00172039) Gervacio Alvarado, Josep Harold (N00185398) Sánchez Fernández, Luis Fernando (N00171945) Docente: Honorio Acosta, Marco Antonio Curso: Formulación y Evaluación de Proyectos Ambientales Fecha: 22 de noviembre del 2022 TRUJILLO – PERÚ 2022 1. REALIDAD PROBLEMÁTICA. Enfocándonos en la problemática de la ejecución del plan de cierre de la relavera, se considera la evaluación de la estabilidad física (estudio de mecánica de suelos, estabilidad de taludes, balance hídrico), estabilidad química (geoquímica, coberturas), mapeo geológico y muestreo de superficie, muestreo de agua, suelo y aire; entre otros aspectos. Se conoce como relave, al conjunto de roca triturada que son producidas, transportados, descargados y depositados en forma de pulpa en un determinado lugar de almacenamiento llamado presa de relaves; considerando que constituyen el material residual, que no tienen valor económico, son simplemente un producto de desecho con características físicas (conformados principalmente por arena muy fina y otras partículas pequeñas) y químicas propias de una operación determinada, siendo un recurso de impacto ambiental. (proyecto de plan de cierre de la relavera - planta concentradora de mesapata unasam, n.d.) Lo primero en que se debe pensar cuando se habla de presas de relaves es la seguridad. Por ello debe ser consciente de que las condiciones de diseño sufrirán alteraciones y cambios en el tiempo. Por su lado hay una serie de criterios que se toman en cuenta para realizar el diseño de la presa, principalmente, las estabilidades física, química e hidráulica. Otros criterios, esta vez de origen operativo, que influyen en el diseño son la producción de residuos, la cantidad de reservas, entre otros. También es importante tomar en cuenta las condiciones del sitio, como la ubicación, la topografía, la geología, la geodinámica, y la sismicidad. En cuanto a los materiales, es usual la recomendación del uso de gravas con buena resistencia. (diseño de presas de relaves, n.d.) A ello se suman las acciones urgentes que deben implementarse para dotar de agua potable en calidad y cantidad a los poblados afectados, mientras el Ministerio de Salud implementa un plan de diagnóstico y atención a las personas afectadas con metales tóxicos. Finalmente es necesario la promulgación de las normas que puedan regular e impedir que todo el proceso de cierre de minas no siga afectando a la población y al medio ambiente. Estos depósitos se encuentran a aproximadamente 3.08 km de la Comunidad campesina de Poroche, lo cual es un daño para la salud de los pobladores. Además de encontrarse a aproximadamente 1 km del Río Acobambilla que abastece al distrito de Acobambilla. Fuente: Elaboración Propia. Por otro lado, para una adecuada identificación de problemas y análisis de los relaves se consideró definir en primer lugar el área de estudio, la cual es el espacio geográfico (Imagen N°01), donde se recolectó la información que nos va a permitir identificar a los involucrados, en este caso son: el consorcio minero S&L ANDES EXPORT S.A.C.; el centro poblado de Poroche. En segundo lugar, el área de influencia (Imagen N°02) que nos va a permitir identificar la ubicación de las áreas impactadas directamente, en este caso el depósito de relave. Imagen N°01: Área de estudio de la Relavera Santa Elena Fuente: Google Earth Tabla N°1. Coordenadas del depósito de Relaves Componente Coordenadas UTM WGS 84 Sur Este Depósito de Relave de Santa Elena 8597704.72 461139.19 Imagen N°02: Área de influencia de la Relavera Fuente: Google Earth Asimismo, los Factores Externos son importantes de considerar para identificar soluciones óptimas y factibles, además de tener en cuenta los posibles riesgos a futuro, por tales razones es que se consideran los factores: Fisiografia: Fisiografía regional se manifiesta por la presencia de un relieve montañoso irregular, con pendientes leves a abruptas y profundas quebradas modeladas por la actividad glacial pasada, originando valles glaciales y fluviales, siendo las rocas predominantes de origen volcánico. Imagen N°03: Fisiografia de la mina Santa Elena Suelo: Los suelos existentes en el área evaluada, presenta suelos de origen residuales, Paramosódicas o Andosólica compuesto por materiales a partir de rocas sedimentarias y rocas volcánicas, conformados por Grupos dominantes o unidades de suelos: Regosoloesdistricos – afloramientos líticos (RGd – R). Imagen N°04: Suelo de la zona: área de influencia del proyecto Fuente: Google Earth Hidrología: Mantenimiento permanente a los canales de drenaje y de coronación, limpieza de pozas de sedimentación. El mantenimiento proveerá de información si las obras de arte han sufrido algún deterioro constructivo a por el medio ambiente, para aplicar las medidas necesarias para su control. Noa, M. (2019) en su investigación “Propuesta de un plan de cierre de una unidad minera basado en tecnologías limpias que minimicen el impacto ambiental” tiene como finalidad proponer procedimientos basados en tecnologías limpias para el cierre final considerando los componentes de: instalaciones de procedimientos y sistemas de manejos de aguas (represas). En este trabajo se propuso actividades de cierre para bocaminas, chimeneas y relaves, dentro de las opciones destacan el drenaje de aguas, revegetación e instalación de infraestructuras para suministro de agua A continuación, se presenta el árbol de causas y efectos y el árbol de medios correspondientes al proyecto de cierre de la relavera de Santa Elena. Diagrama N°01: Árbol de Causas y Efecto Diagrama N°02: Árbol de Medios Una de las alternativas que se considera para el cierre de estos depósitos de relaves de Santa Elena es desviar los efluentes rebosados por la posible presencia de precipitaciones futuras con dirección final hacia una quebrada o descarga más próxima, esto realizado por la instalación de canales de coronación, los cuales serán ubicados en la parte superior de los taludes de los relaves. Por otro lado, se toma en cuenta también el sellado con geomembrana, el cual tiene como objetivo la impermeabilización de un fluido, en este caso los relaves, además la contención de estos. 2. OBJETIVOS. • Objetivo general • Realizar un adecuado cierre total de la relavera de la mina Santa Elena aplicando tecnología adecuada. • Objetivos Específicos • Determinar los impactos que generan las Relaveras en los recursos naturales. • Determinar costos de inversión y operación de las propuestas aplicables en los relaves mineros. 3. BASES TEÓRICAS. Alcance del Proyecto La definición del alcance se basa en la identificación de los entregables y en la representación estructurada de los trabajos del proyecto que producen dichos entregables. Esa representación estructurada o EDT (Esquema Desarrollo de Trabajo), puede seguir diversas orientaciones, siendo las más utilizadas las de producto o proceso. Diagrama N°03: Estructura del Desarrollo del Trabajo (EDT) Alcance del Producto: Son características y funciones que describen un producto servicio o resultado, obtenidos comoresultado de la ejecución de un proyecto. CORRELACIÓN DE LA OPERACIÓN EN CUESTIONES DE MONITOREO DE RELAVES 0 1 2 3 Inversión Inversión Costo de operación Costo de operación Costo de operación y mantenimiento y mantenimiento y mantenimiento Tabla N°1: Alcance del producto y del proyecto Alcance del Producto Alcance del Proyecto Descripción Procesos * Identificar los problemas que generan los depósitos de relaves *Evaluar las condiciones físicas y geoquímicas de los depósitos de los relaves mineros *Analizar el tiempo que tomara cerrar el depósito de relave en la mina Santa Elena *Definir las actividades para realizar un adecuado cierre total de la relavera de la mina *Establecer actividades de cierre de la relavera minera y garantizar la Estabilidad Física *Proyectar montos de inversión para cada alternativa de cierre de una relavera *Establecer actividades de cierre de la relavera minera y garantizar la Estabilidad Geoquímica *Determinar los procedimientos y alternativas, describir el cierre total de la relavera Estabilidad física: Referencia a la renivelación y perfilamiento de las zonas usadas por la actividad minera. Los relaves pueden ser afectados por desbordes, tubificación e inestabilidad de taludes. Estabilidad geoquímica: Estimación de los volúmenes y tonelajes de los diferentes tipos de residuos generados durante la vida de la mina y la estrategia de deposición. La caracterización geoquímica debe considerar mineralogía, contenido de metales, balance ácido base (ABA), monitoreo de la calidad del agua, datos de la calidad del agua superficial y subterránea. Cierre progresivo. Componente o parte de un componente de la actividad minera deja de ser útil, por ello deberá ser sometido a actividades de cierre. Por otro lado, el análisis de las alternativas propuestas para el cierre de los depósitos de Relaveras de Santa Elena. Canales de coronación: Los canales de coronación permiten la desviación, conducción y recolección de los efluentes rebosados, tal sea por presencia de precipitaciones. Estos se instalan alrededor de los depósitos, en la parte superior del talud, los cuales continúan y bajan por las pendientes naturales, estas con dirección hacia la quebrada o descarga más próxima del sistema general de drenaje, es por ello que de esta manera se disminuye la contaminación generada por dichos relaves, además de evitar los daños que causarían repercusiones al suelo y aguas subterráneas. Impermeabilización de un fluido (Geomembrana) Este proceso inicia desde la construcción del depósito de relaves, ya que dispone en la base una geomembrana que tiene la finalidad de no contaminar el suelo ni las aguas subterráneas. La impermeabilización del relave es el recubrimiento que se realiza a través de un geotextil integrado como un sistema de protección, después de una geomembrana de muy baja permeabilidad. La contención de estos relaves se realiza con métodos de sellado, como soldadura. El objetivo de dicha técnica es mantener la estabilidad física del área de influencia. RESULTADO DE UN PROYECTO Crear con el objetivo de cubrir o satisfacer una necesidad especifica GESTION DE ALCANCE: Tiene dos dimensiones ALCANCE DE PRODUCTO Utilizar el método para encapsular los metales pesados del relave como el geo polímero. (geomembrana). Los montos de inversión y de operación de cada alternativa del cierre de la Relavera. Hacer una estimación de inversión y todos los costos (de operación y de mantenimiento). Hacer un estudio impactos que generan las Relaveras en los recursos naturales que repercute a los suelos. (geomembrana). ALCANCE DEL PROYECTO Es posible el uso del relave polimetálico de Santa Elena y usarlo como agregado en una dosificación adecuada, de tal manera que cumpla con los estándares de las normas peruanas en el aspecto técnico y ambiental. (coronación) Hacer un estudio de impactos que generan las Relaveras en los recursos naturales en la población de Santa Elena. (geomembrana) Determinar con un estudio como impacto a los pobladores en lo económico y social. (geomembrana). Utilizamos el proceso de geomembrana que tiene Gráfico N°1. Estimación de Tecnologías ante la contaminación de los recursos como finalidad de no contaminar el suelo ni las aguas subterráneas en la relavera. Con el proceso de coronación se hizo la deviación, conducción y recolección de los efluentes rebosados. (coronación). Gráfico N°2. Tipos de tecnologías 4. ESTIMACIÓN DE LAS DEMANDAS Lograr las estabilidades físicas y geoquímicas del cierre definitivo de relaves Santa Elena. 5. ESTIMACIÓN DE COSTOS Se proyectan los montos de inversión y de operación de cada alternativa del cierre de la Relavera Santa Elena. Tabla N° 2: Costo de Inversión, Canales de Coronación Tipo de cambio $3.91 Costos de Inversión de canales de coronación PROCESOS UNIDAD CAPACIDAD CU COSTO (S/) COSTO ($) Estabilidad Física Rebajado de taludes m3 400,000.00 3.98 1,592,000.00 407,161.13 Cercado de Relaveras m 12,000.00 48.84 586,080.00 149,892.58 Colocación de bermas de pie m3 200,000.00 0.40 80,000.00 20,460.36 Cartel de identificación de obra und 1.00 1,000.00 1,000.00 255.75 Protección contra erosion m2 900,000.00 5.28 4,752,000.00 1,215,345.27 Estabilidad Geoquímica Determinación de la capacidad de volumen de los relaves m3 7,000,000.00 0.01 70,000.00 17,902.81 caracterización de compuestos de los relaves m3 225,000.00 4.06 913,500.00 233,631.71 Determinación de condiciones hidrológicas e hidrogeológicas m3 937,752.00 1.17 1,097,169.84 280,606.10 Construcción de canales de coronación Determinación de la longitud factible de los canales m 6,000.00 73.26 439,560.00 112,419.44 Determinación de caudal máximo de relaves m3 100.00 93.08 9,308.00 2,380.56 Modificación del suelo para la instalación de canales m 700.00 59.23 41,461.00 10,603.84 TOTAL 2,450,659.55 Tabla N° 3: Costo de Inversión, impermeabilización de un fluido con geomembrana. Costos de Inversión de Geomembrana PROCESOS UNIDAD CAPACIDAD CU COSTO (S/) COSTO ($) Estabilidad Física Rebajado de taludes m3 400,000.00 3.98 1,592,000.00 407,161.13 Cercado de Relaveras m 12,000.00 48.84 586,080.00 149,892.58 Colocación de bermas de pie m3 200,000.00 0.40 80,000.00 20,460.36 Cartel de identificación de obra und 1.00 1,000.00 1,000.00 255.75 Protección contra erosion m2 900,000.00 5.28 4,752,000.00 1,215,345.27 Estabilidad Geoquímica Determinación de la capacidad de volumen de los relaves m3 7,000,000.00 0.01 70,000.00 17,902.81 caracterización de compuestos de los relaves m3 225,000.00 4.06 913,500.00 233,631.71 Determinación de condiciones hidrológicas e hidrogeológicas m3 937,752.00 1.17 1,097,169.84 280,606.10 Construcción de Geomembrana Geomembrana (1° capa) 2 8,000.00 13.32 106,560.00 27,253.20 Geomembrana Geotextil (2° capa) m2 8,000.00 1.35 10,800.00 2,762.15 Sellado de Relave m 6,000.00 10.92 65,520.00 16,757.03 TOTAL 2,372,028.09 Tabla N°4: Costos ($) de Operaciones y Mantenimiento de canales de Coronación Tabla N°5: Costos ($) de Operaciones y Mantenimiento de Geomembrana 6. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LAS ALTERNATIVAS Se realizó la evaluación económica delas alternativas propuestas Tabla N° 6: Costos de inversión, operación y mantenimiento Año 1 Año 2 Año 3 Monitoreo 5,115.08 5,115.08 5,115.08 vigilancia 1,264.96 1,264.96 1,264.96 supervisión 2,557.54 2,557.54 2,557.54 8,937.58 8,937.58 8,937.58 Año 1 Año 2 Año 3 Monitoreo 4,935.08 4,935.08 4,935.08 vigilancia 1,100.96 1,100.96 1,100.96 supervisión 2,300.54 2,300.54 2,300.54 8,336.58 8,336.58 8,336.58 Cierre de relavera 0 1 2 3 Tecnología A Canales de coronación Costos Operativos 8,937.58 8,937.58 8,937.58 Inversión 2,450,660 Tecnología B Geomembrana Costos Operativos 8,336.58 8,336.58 8,336.58 Inversión 2,372,028 Tabla N° 7: Costos actualizados de las alternativas COK= Costo de oportunidad del capital en porcentaje por periodo COK= 0.1 7. ANÁLISIS DE RIESGO En el presente trabajo de Plan de Cierre de Mina de una Relavera, se plantea la aplicación de metodologías basadas en la valoración de riesgo aplicados a la estabilidad física y geoquímica de los depósitos de relaves, centrándose en determinar el riesgo por fallas, ya sea por erosión o riesgo natural en la zona designada al estudio. El riesgo es definido por la siguiente expresión: RIESGO = Peligro x Vulnerabilidad Costos Costos actualizados Periodo Alternativa A Alternativa B FAS Maquina A Maquina B 0 2,450,659.55 2,372,028.09 1.00 2,450,659.55 2,372,028.09 1 8,937.58 8,336.58 0.91 8,125.07 7,578.71 2 8,937.58 8,336.58 0.83 7,386.43 6,889.74 3 8,937.58 8,336.58 0.75 6,714.94 6,263.40 Dólares 2,472,885.99 2,392,759.93 8. CONCLUSIONES Se concluye, que la solución óptima para un cierre definitivo de la relavera Santa Elena en la unidad minera S&L ANDES EXPORT S.A.C., es la de impermeabilización del fluido con geomembrana, ya que es la alternativa más eficiente comparada con los canales de coronación dentro del mismo periodo. Se estimaron los costos de inversión y operación de las 2 propuestas, los canales de coronación presentan un costo actualizado de $ 2,472,885.99 y la de impermeabilización del fluido con geomembrana con el costo actualizado de Formulación y Evaluación de Proyectos Ambientales $ 2,392,759.93. El proyecto escogido para el cierre de la relavera Santa Elena es el segundo, ya que es más rentable. Se identificaron los riesgos que ocasionan la Relavera. RIESGOS SOLUCION -Población -Recurso Hídrico -Suelo -Aire -Flora -Fauna Se propuso dos alternativas para solucionar el problema de la relavera, canales de coronación y Geomembrana, se optó por la mejor alternativa que es Geomembrana. Se reconocieron 4 factores externos los cuales son: Fisiografia, Hidrología, modificación del paisaje y finalmente el entorno social; estos influyen directamente en el cierre progresivo de la relavera Santa Elena. 9. RECOMENDACIONES Se recomienda identificar metodologías o técnicas que permitan proponer mejoras pertinentes en las etapas del proyecto, considerando la participación ciudadana como factor importante. Se recomienda la aplicación de esta propuesta para el Santa Elena. Los depósitos de relaves tienen impactos negativos de largo plazo afectando a la población y los recursos naturales que lo componen, por ello es recomendable que la población tenga en cuenta estos criterios al momento de a la evaluación de estos REFERENCIAS: MINAS, M. D. (2006). Guía Para La Elaboración De Planes De Cierre De Minas. Obtenido de: https://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/guia_cierre.pdf PLAN DE CIERRE DE MINA. (2016). Obtenido de: http://siar.regionhuancavelica.gob.pe/sites/default/files/archivos/public/docs/9_cap_ix_plan_ de_cierre.pdf SRL, E. I. (s.f.). Proyecto de Plan de Cierre de la Relavera - Planta Concentradora de Mesapata. Recuperado de: http://siar.regionancash.gob.pe/sites/default/files/archivos/public/docs/49_plan_de_cierr e_me sapata.pdf Minas, M. d. (s.f.). Guía Técnica Para La Presentación De Proyectos De Diseño De Los Depósitos De Relaves. Obtenido de: https://www.recursosyenergia.gob.ec/wp- content/uploads/2020/08/ANEXO-II_GUIA-TECNICA-PROYECTOS-DE- DISE%C3%91O.pdf Morandé, N. A. (2017). Guía Técnica De Operación Y Control De Depósitos De Relaves. Obtenido de: https://www.sernageomin.cl/wp- content/uploads/2018/12/GuiaTecOperacionDepRelaves.pdf Rodriguez, L., Larrahondo, J., & Cobos, D. (2017). Tecnologías emergentes para disposición de relaves: oportunidades en Colombia. Obtenido de: https://cdn-web- content.srk.com/upload/user/image/dcobos_Tecnolog%C3%ADas%20emergentes%20 para%20disposici%C3%B3n%20de%20relaves%20oportunidades2022052408435995 http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/DGAAM/guias/guia_cierre.pdf http://siar.regionhuancavelica.gob.pe/sites/default/files/archivos/public/docs/9_cap_ix_plan_ http://siar.regionancash.gob.pe/sites/default/files/archivos/public/docs/49_plan_de_cierre_me http://siar.regionancash.gob.pe/sites/default/files/archivos/public/docs/49_plan_de_cierre_me http://www.recursosyenergia.gob.ec/wp- http://www.sernageomin.cl/wp- http://www.sernageomin.cl/wp- http://www.sernageomin.cl/wp- 2.pdf?_ga=2.139866416.203819903.1666707535-1182737697.1666707535