ESTUDIO RELATIVO AL MOVIMIENTO DE POLVO (RESIDUO DE MINA) DEBIDA A LA ACCIÓN DEL VIENTO.

Transcripción

1 1 COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE BAJA CALIFORNIA SUR, A.C. ESTUDIO RELATIVO AL OVIIENTO DE POLVO (RESIDUO DE INA) DEBIDA A LA ACCIÓN DEL VIENTO. LA PAZ, B.C.S. OCTUBRE DE 010

2 1.- INTRODUCCIÓN. EL PRESENTE ESTUDIO TIENE EL OBJETIVO DE CONOCER TÉCNICAENTE CUAL ES EL OVIIENTO DEL POLVO PRODUCIDO DURANTE LA OPERACIÓN Y DESPUÉS DE TERINADO EL PERIODO OPERATIVO DE UNA INA CIELO ABIERTO, ASÍ COO SUS EFECTOS DENTRO DEL ÁREA DESTINADA A LA INERÍA, Y TABIÉN EN ÁREAS LEJANAS SITUADAS ALREDEDOR DEL DESARROLLO INERO EN EL ESTADO DE B.C.S. CONSIDERANDO EL CLIA QUE PREVALECE EN LA REGIÓN, ES DECIR, CON ESTACIONES SECAS DURANTE LA AYOR PARTE DEL AÑO, Y VIENTOS CONSTANTES DURANTE EL OTOÑO E INVIERNO, ADEÁS DE LA TEPORADA HURACANES..- BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIIENTO DE EXTRACCIÓN DEL ETAL. 1.- CONSTRUCCIÓN DE CAINOS EN TODA EL AREA..- CONSTRUCIÓN DE OFICINAS, PLANTA DE PRODUCCIÓN, BODEGAS Y TALLERES..- EXCAVACIÓN A CIELO ABIERTO HASTA 00 O ÁS ETROS DE PROFUNDIDAD. POR UN KILÓETRO DE ANCHO Y UN KILÓETRO DE LARGO APROXIADAENTE. 4.- OLIDO DE ROCAS HASTA HACERLAS POLVO UY FINO. 5.- EZCLA DEL POLVO DE ROCA CON AGUA Y CIANURO DE SODIO. 6.- SEPARACIÓN DE ETALES. 7.- RETIRO DE ATERIAL SOBRANTE A PUNTOS ALEJADOS DEL AREA DE EXTRACCIÓN DONDE SE SECARÁ POR LA ACCIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR. 8.- ABANDONO DEL AREA CUANDO SE AGOTE EL INERAL..- ESTUDIO TÉCNICO DE LAS PARTICULAS POR LA ACCIÓN DEL VIENTO. CUANDO UNA ASA DE AIRE SE UEVE CON RESPECTO A UN CUERPO, O EL CUERPO CON RELACIÓN AL AIRE, SE INTRODUCE LA PRESIÓN DINÁICA.

3 EL EFECTO DE LAS PRESIONES Y VELOCIDADES SE UESTRA EN LA SIGUIENTE FIGURA No.1. INIA PRESION AXIA VELOCIDAD VELOCIDAD CERO AXIA PRESION VELOCIDAD CERO AXIA PRESION FIGURA No. 1 INIA PRESION LA LÍNEA DE CORRIENTE QUE LLEGA HASTA LA PARTE FRONTAL DEL CUERPO CHOCA CONTRA EL ISO, DISINUYENDO SU VELOCIDAD A CERO. ANTES DE LLEGAR A ESTE PUNTO, EL AIRE POSEE UNA DETERINADA PRESIÓN DINÁICA Y UNA PRESIÓN ESTÁTICA, PERO POR EFECTO DEL CHOQUE Y LA REDUCCION DE LA VELOCIDAD A CERO, LA PRESIÓN DINÁICA SE CONVIERTE TOTALENTE EN PRESIÓN ESTÁTICA QUE SUADA A LA PRESIÓN ESTÁTICA ABIENTE SE OBTIENE LA PRESIÓN DINÁICA TOTAL. PRODUCIENDO UNA FUERZA HACIA LA DERECHA. EN EL PUNTO DE VELOCIDAD CERO EVIDENTEENTE LA PRESIÓN SOBRE EL CUERPO ES AYOR QUE LA ESTÁTICA ABIENTE E INEDIATAENTE ARRIBA Y DEBAJO DE ESTE PUNTO EL AIRE NO SE PARA TOTALENTE, PERO Sí DISINUYE LA VELOCIDAD CON RELACIÓN A LA QUE TENIA ANTES DE LLEGAR AL CUERPO. LA VELOCIDAD DEL AIRE EN LA PARTE SUPERIOR E INFERIOR AUENTA CON RELACIÓN A LA VELOCIDAD EDIA QUE TENIA ANTES DE ESTAR EN CONTACTO CON LA PARTÍCULA, AL AUENTAR LA VELOCIDAD SE PRESENTA UNA REDUCCIÓN DE PRESIÓN COO SE APRECIA EN LA FIGURA No. 1.

4 4 EN EL CASO DE TENER PARTÍCULAS DE POLVO SOBRE LA SUPERFICIE DEL TERRENO, LA VELOCIDAD DEL VIENTO DEBAJO DE LA PARTÍCULA ES CERO Y LA VELOCIDAD QUE ESTÁ SOBRE LA PARTÍCULA ES LA VELOCIDAD DEL VIENTO PRESENTE, POR LO TANTO SE PRODUCE UNA FUERZA VERTICAL QUE LEVANTA LA PARTÍCULA INEVITABLEENTE. (VER FIGURA No. ). 4.- VIENTOS DOINANTES EN EL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR. LAS CONDICIONES DEL VIENTO EN EL ESTADO SON UY DIVERSAS. LA DIRECCIÓN DE LOS VIENTOS DOINANTES DE NORTE A SUR SON DE NOVIEBRE A AYO Y DE SUR A NORTE DE JUNIO A OCTUBRE, ADICIONALENTE EN LAS COSTAS DEL PACÍFICO ES DESDE EL NOROESTE TODO EL AÑO. POR OTRA PARTE EN LA ÉPOCA DE HURACANES QUE ES DE AYO A NOVIEBRE LA DIRECCIÓN DEL VIENTO ES EN TODAS LAS DIRECCIONES YA QUE SU UBICACIÓN CABIA CONSTANTEENTE, SEGÚN SE DESPLACE EL CENTRO DEL HURACÁN. LOS HURACANES QUE SE REGISTRAN EN EL ESTADO SON DE DOS TIPOS, PARA NUESTRO ESTUDIO, LOS QUE REGISTRAN VIENTO Y LLUVIA Y LOS QUE SOLO TRAEN VIENTO, ESTO ÚLTIOS SON LOS QUE NOS AFECTAN EN FORA AS IPORTANTE. SE HAN REGISTRADO VELOCIDADES DE 00 K/HR. EL RECORRIDO DE LOS HURACANES ES COO SE INDICA EN LA FIGURA No.

5 5 FIGURA No. 5.- ESTUDIO DE VIENTO SEGÚN EL REGLAENTO DE CONSTRUCCIONES. EN EL REGLAENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR EN LAS NORAS TÉCNICAS COPLEENTARIAS CAPITULO 9.- ANALISIS POR VIENTO, DICE QUE SE DEBE TOAR EN CUENTA LA FUERZA QUE PRODUCEN LOS VIENTOS FUERTES SOBRE LAS SUPERFICIES. ESTA NORA SE DIVIDE EN DOS PARTES:

6 LA PRIERA ES DEFINIR LA VELOCIDAD DEL VIENTO QUE EXISTE EN CADA REGIÓN DEL ESTADO DE B.C.S. LA SEGUNDA ES CALCULAR LA FUERZA QUE PRODUCE EL VIENTO SOBRE LAS SUPERFICIES (ESTA INFORACIÓN SERVIRÁ POSTERIORENTE PARA HACER EL CÁLCULO). 6 CON RELACION A LA PRIERA PARTE, LA NORA ESTABLECE QUE SE CONSIDERE UNA VELOCIDAD DE 170 K/HORA, PARA CUALQUIER PUNTO EN EL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR. LA SEGUNDA PARTE DE LA NORA NOS PERITE CALCULAR LA FUERZA PRODUCIDA POR EL VIENTO, UTILIZANDO LA FÓRULA: P NCV DONDE: P = PRESIÓN DEL VIENTO EN KG/. N = COEFICIENTE QUE INVOLUCRA LA DENSIDAD DEL AIRE Y LA ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL AR. C = COEFICIENTE QUE DEPENDE DE LA UBICACIÓN DE LA SUPERFICIE EN ESTUDIO CON RELACIÓN AL VIENTO. V = VELOCIDAD DEL VIENTO. PARA EL REGLAENTO ESTA VELOCIDAD SE AFECTA POR VARIOS COEFICIENTES, QUE DEPENDEN DEL TIPO DE CONSTRUCCIÓN, PARA ESTE ESTUDIO CONSIDERAREOS LA VELOCIDAD SIN AFECTARLA POR COEFICIENTES, ES DECIR, V = 170 K/HR. (SIN CONSIDERAR RÁFAGAS). CÁLCULO DE LA PRESIÓN DEL VIENTO PARA ESTE CASO SE HACEN LAS SIGUIENTES CONSIDERACIONES: EL VALOR DEL COEFICIENTE N SE OBTIENE DE LA SIGUIENTE ANERA; N 8 a a DONDE: a = ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL AR EN K. CONSIDERANDO UN VALOR DE 0.5 K PARA LA ZONA EN DONDE SE REALIZA EL ESTUDIO.

7 7 N (*0.5) EL VALOR DEL COEFICIENTE C ES EL VALOR EDIO TOADO DE LAS NORAS TÉCNICAS COPLEENTARIAS DEL REGLAENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR, PARA SUPERFICIES HORIZONTALES. C 1.0 SUSTITUYENDO VALORES EN LA FÓRULA: P NCV P V EL VALOR DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO V SE CONSIDERARÁ DE 0 K/HR HASTA 170 K/HR. 6.- DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIIENTO DEL CÁLCULO PARA DETERINAR EL OVIIENTO DE LAS PARTÍCULAS DE POLVO POR LA ACCIÓN DEL VIENTO. PROCEDEREOS A CALCULAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS PARTÍCULAS DE POLVO, SU AREA TRANSVERSAL, VOLUEN, PESO Y LA FUERZA QUE ACTUA SOBRE UNA SUPERFICIE POR EFECTO DEL VIENTO. Y CON LA INFORACIÓN ANTERIOR SE CALCULARÁ LA FUERZA ASCENDENTE QUE PRODUCE EL VIENTO SOBRE UNA PARTÍCULA DE POLVO Y SE COPARA CON EL PESO DE LA ISA, PARA DEFINIR CON QUE VELOCIDAD SE INICIA EL LEVANTAIENTO DEL POLVO Y EN QUE SITUACIÓN QUEDA CUANDO HAYA VIENTO PRODUCIDO POR UN HURACAN. LOS VALORES DE LA PRESIÓN OBTENIDOS PARA ESTAS VELOCIDADES SE PRESENTARÁN EN UNA TABLA, JUNTO CON LOS VALORES DE FUERZA ASCENDENTE Y LA RELACIÓN DE FUERZA ASCENDENTE Y PESO. (VER TABLA No. 1). CARACTERISTICAS DE LAS PARTICULAS DE POLVO DIÁETRO (D) = 160 ICRAS (TAAÑO DEL ATERIAL PRODUCIDO POR EL OLINO DE UNA INA DE ORO).

8 D RADIO r D CÁLCULO DEL PESO DE LA PARTICULA PESO VOLUÉTRICO (PV) = VARIABLE DE,000 KG/ A 5,000 KG/, TOAREOS EL VALOR ÁS ALTO PARA CONSIDERAR TODO TIPO DE ATERIAL. RADIO r D VOLUEN 4 r (0.810 ) W = VOLUEN x PESO ESPECIFICO W KG / KG CÁLCULO DE LA FUERZA ASCENDENTE DE LA PARTICULA PRODUCIDA POR EL VIENTO AREA r AREA ( ).01110

9 9 LA FUERZA ASCENDENTE QUE PRODUCE EL VIENTO CON VELOCIDADES DE 0 K/HR A 170 K/HR. TABLA No. 1 PESO DE VELOCIDAD FUERZA RELACIÓN PARTÍCULA DE VIENTO ASCENDENTE FUERZA ASCENDENTE/PESO KG K/HR KG P NCV X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X EN LA ÚLTIA COLUNA DE LA TABLA ANTERIOR TENEOS LOS VALORES DE LA RELACIÓN FUERZA ASCENDENTE/PESO ES DECIR, NOS INDICA QUE CON LA VELOCIDAD DEL VIENTO DE 10 K/H, LA FUERZA ASCENDENTE ES PRACTICAENTE IGUAL AL PESO DE LA PARTÍCULA, CON 0 K/HR LA FUERZA ASCENDENTE ES 4 VECES EL PESO DE LA PARTÍCULA Y ASÍ SUCESIVAENTE. 7.- CARACTERÍSTICAS DEL NUEVO SUELO FORADO POR LA ACUULACIÓN DEL POLVO. DEBIDO A QUE EL POLVO TIENE UN TAAÑO ÁXIO DE 160 ICRAS Y UN PORCENTAJE DE PARTÍCULAS ENORES, LA CLASIFICACIÓN DE ESTE NUEVO SUELO SE DENOINA LIO (CLASIFICACIÓN L) Y ARENA FINA (CLASIFICACIÓN S). UNA DE LAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES ES LA BAJA PEREABILIDAD, COO SE VE EN LA SIGUIENTE TABLA No.

10 TABLA No. VALORES DE TAAÑOS Y DE PEREABILIDAD DE PARTÍCULAS. 10 TAAÑO PEREABILIDAD SUELO (C) (ICRAS/SEG) GRAVA GRUESA GRAVA EDIA GRAVA FINA ARENA GRUESA ARENA EDIA ARENA FINA LIO COO PUEDE OBSERVARSE, LOS VALORES DE LA PEREABILIDAD DE LA ARENA FINA Y LIO SON LOS ÁS BAJOS, ESTO QUIERE DECIR QUE EL AGUA PASA EN UY POCA VELOCIDAD A TRAVÉS DE ESTE ATERIAL. ESTO QUIERE DECIR QUE UNA CAPA DE ESTE NUEVO SUELO VA A PRODUCIR QUE COEFICIENTE DE INFILTRACIÓN TENDRÁ UN VALOR BAJO. 8.- CONCLUSIONES: 1.- EL VIENTO PUEDE LEVANTAR LAS PARTÍCULAS DE POLVO CONSIDERANDO LA VELOCIDAD DE VIENTO DESDE LOS 0 K/HR..- EL OVIIENTO DEL POLVO INICIA DESDE QUE SE CONSTRUYEN LOS CAINOS EN EL ÁREA DE LA INA, INTENSIFICÁNDOSE GRADUALENTE CONFORE SE HACEN LAS EXTRACCIONES DE ROCA Y AS TODAVÍA CON LOS DESECHOS DEL POLVO UNA VEZ REALIZADO EL PROCESO DE RETIRO DEL ETAL..- CON UN VIENTO DE 170 K/HR, LA FUERZA ASCENDENTE SOBRE CADA PARTÍCULA SERÁ 56 VECES AYOR QUE SU PESO..- EN CASO DE HURACÁN LAS CANTIDADES DE POLVO SERÁN UY GRANDES, YA QUE NO SE DETENDRÁ EL OVIIENTO DEL POLVO HASTA QUE LA VELOCIDAD SEA ENOR A 0 K/HR. 4.- ESTE ATERIAL CUBRIRÁ LA SUPERFICIE DEL TERRENO EN TODAS DIRECCIONES ALREDEDOR DEL PROYECTO INERO. EN UNA HORA DE VIENTO TENDRÍA UN ALCANCE DE 170 KILÓETROS. 5.- EL DESPLAZAIENTO DE POLVO ES INEVITABLE YA QUE EL ATERIAL SUELTO Y SECO ESTÁ TANTO EN EL ÁREA DE EXCAVACIONES COO EN EL DE DESECHOS.

11 CONSECUENCIAS DE TENER GRANDES CANTIDADES DE POLVO EN ELTERRENO NATURAL: 1.- EL ATERIAL SUELTO RELLENARÁ ÁREAS UY APLIAS AFECTANDO LA FLORA DEL LUGAR. NO SOLO DEL ÁREA DESTINADA A LA INA SINO DE UNA ÁREA ALREDEDOR, QUE INCLUIRÁ SIN DUDA LOS UNICIPIO DE LA PAZ Y LOS CABOS, LLEGANDO AL GOLFO DE CALIFORNIA Y OCÉANO PACIFICO..- COO RESULTADO DEL PUNTO ANTERIOR SE AFECTARÁ TABIÉN LA FAUNA SILVESTRE. DISINUYENDO EN CANTIDAD Y VARIEDAD..- AL REDUCIRSE LA FLORA NATURAL, SE PROPICIA UNA AYOR EROSIÓN, YA QUE ÉSTA SOSTIENE LA DELGADA CAPA DE TIERRA VEGETAL SUPERFICIAL. SE INICIA EL PROCESO DE DESERTIFICACIÓN, QUEDANDO LA ROCA LIPIA EXPUESTA A LA INTEPERIE. 4.- EL POLVO TRANSPORTADO POR EL VIENTO, PRODUCTO DE LA OLIENDA DE LA INA LLEVA GRAN CANTIDAD DE ATERIALES DIVERSOS, ALGUNOS SON PERJUDICIALES A LA SALUD, QUE PUEDEN LLEGAR FÁCILENTE A LA SUPERFICIE DE LA CUENCA HIDROLÓGICA QUE RECARGA LOS ACUÍFEROS, Y A SU VEZ QUE ALIENTAN LOS POZOS DE AGUA POTABLE. 5.- DEBIDO A LA EROSIÓN Y A LA ACUULACIÓN DE POLVO FINO EN LA SUPERFICIE DE LAS CUENCAS HIDROLÓGICAS, EL COEFICIENTE DE INFILTRACIÓN, ES DECIR, LA CANTIDAD DE AGUA QUE PASA DE LA SUPERFICIE AL SUBSUELO DISINUIRÁ, POR LO QUE LA RECARGA DEL ACUÍFERO TABIÉN SE REDUCIRÁ CONCLUSIÓN. LA INSTALACIÓN DE UNA INA A CIELO ABIERTO NO ES RECOENDABLE YA QUE AFECTA LA FLORA, FAUNA Y ACUÍFERO DEL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR REFERENCIAS. 1.- REGLAENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL ESTADO DE BAJA CALIFORNIA SUR..- C. F.E. ANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES..- W. LABE. ECÁNICA DE SUELOS. 4.- C. CRESPO. ECÁNICA DE SUELOS Y CIENTACIONES.