Introducción
Los depósitos de relaves son estructuras de ingeniería construidas para almacenar los residuos de la explotación minera. Estos depósitos pueden ser de diversos tipos, siendo los más comunes los diques de material de préstamo (DMP). Los DMP se construyen con material excavado de áreas cercanas al depósito, y su diseño debe garantizar la estabilidad y seguridad de la estructura durante su vida útil.
Erosión Interna en DMP
Uno de los principales problemas que pueden afectar a los DMP es la erosión interna. Este fenómeno se produce por el flujo de agua a través del material del dique, lo que puede generar la formación de canales y socavones que pueden comprometer la estabilidad de la estructura.
Factores que Favorecen la Erosión Interna
Existen diversos factores que pueden favorecer la erosión interna en DMP, entre los que se destacan:
Granulometría del material: El material del dique debe tener una granulometría adecuada para evitar la formación de canales y socavones.
Permeabilidad del material: La permeabilidad del material del dique debe ser baja para minimizar el flujo de agua a través del mismo.
Gradientes hidráulicos: Los gradientes hidráulicos son la fuerza impulsora del flujo de agua a través del dique. Deben ser minimizados para evitar la erosión interna.
Obras de drenaje: Las obras de drenaje son necesarias para controlar el flujo de agua dentro del dique y evitar la acumulación de agua en zonas críticas.
Diseño de Filtros para Controlar la Erosión Interna
Los filtros son una de las principales medidas de control de la erosión interna en DMP. Los filtros son capas de material granular con una granulometría y permeabilidad adecuadas para permitir el flujo de agua sin erosionar el material del dique.
Tipos de Filtros
Existen diversos tipos de filtros que se pueden utilizar en DMP, entre los que se destacan:
Filtros de granulometría inversa: Estos filtros son aquellos en los que el tamaño de las partículas del filtro aumenta en dirección al material del dique.
Filtros de geotextiles: Los geotextiles son telas permeables que se pueden utilizar como filtros para controlar la erosión interna.
Filtros de drenes: Los drenes son tuberías perforadas que se instalan en el interior del dique para controlar el flujo de agua.
Diseño de Filtros
El diseño de los filtros es un proceso complejo que debe considerar diversos factores, entre los que se destacan:
Granulometría del material del dique: La granulometría del material del dique determina la granulometría del filtro que se debe utilizar.
Permeabilidad del material del dique: La permeabilidad del material del dique determina la permeabilidad del filtro que se debe utilizar.
Gradientes hidráulicos: Los gradientes hidráulicos dentro del dique deben ser considerados para determinar el espesor del filtro.
Obras de drenaje: Las obras de drenaje deben ser diseñadas para asegurar el correcto funcionamiento del filtro.
Conclusiones
La erosión interna es un problema importante que puede afectar a los DMP. Los filtros son una de las principales medidas de control de la erosión interna. El diseño de los filtros es un proceso complejo que debe considerar diversos factores.
Referencias
ICOLD - Manual on Tailings Dams and Dumps
USACE - Engineering Manual 1110-2-1902 - Design of Earth Dams and Levees: https://www.publications.usace.army.mil/Portals/76/Publications/EngineerManuals/EM_1110-2-1902.pdf
BRGM - Guide to the Design and Construction of Tailings Dams
