¡Cuidado con las Rocas!

Aunque pareciera que no ha pasado mucho tiempo, ya casi han transcurrido 13 años desde el mediático derrumbe en la mina San José que dejó atrapados a 33 mineros, a unos 720 metros de profundidad, durante 69 días.

Peor suerte corrieron, muy cerca de allí, dos trabajadores del rubro que fallecieron en 2022 aplastados por un deslizamiento de rocas en la mina "Bellavista del 1 al 8".

Dos casos, entre muchos otros, que permiten graficar la principal causa de accidentes y fatalidades en la industria minera: el golpe por rocas. Para dimensionarlo, entre el 1 de enero de 2000 y el 30 de abril de 2023, un total de 192 trabajadores mineros en Chile fallecieron por esta causa. Las muertes, eso sí, han tenido una fuerte baja en los últimos años, registrándose solo dos en 2021 y otras dos en 2022.

El Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin) es el organismo estatal encargado de regular y/o fiscalizar el cumplimiento de normativas mineras en materia de seguridad. Para prevenir los riesgos en casos como los descritos, en 2010, por ejemplo, publicó la "Guía metodológica para sistemas de fortificación y acuñadura".

A su vez, las empresas mineras y otros sectores como el académico han ido proponiendo, evaluando y desarrollando tecnologías que permitan terminar o reducir la accidentabilidad por caída de rocas. A continuación, destacamos dos de ellas de reciente data.

Radar Rockspot

En febrero último, Minera Centinela informó la culminación exitosa de la segunda etapa de la prueba piloto del radar Rockspot, un innovador sistema, implementado por la Superintendencia de Geotecnia de la compañía, que permite monitorear y anticipar los eventos de caída de roca en los taludes de los distintos rajos de la cuprífera operada por Antofagasta Minerals.

"El riesgo de caída descontrolada de rocas está identificado en la Estrategia de Controles de la empresa. Por este motivo, el área avanzó en la implementación de un sistema tecnológico que logre anticipar de mejor forma algún evento de este tipo", señaló Centinela en un comunicado.

¿Cómo funciona? A través de un radar con tecnología de ondas Doppler, que permite monitorear los taludes a una velocidad de dos a tres ciclos por segundo, haciendo posible identificar en tiempo real las condiciones de caída de roca durante la operación minera.

"Nosotros gestionamos una prueba piloto que se implementó en dos partes. La primera etapa fue para definir si era posible que el radar detectara la caída de rocas en condiciones reales de operación, mientras que la segunda consistió en establecer si el equipo podía detectar las caídas a distintas distancias dentro de los rajos, y además activar los sistemas de alertas como semáforos, sirenas o barreras de bloqueo. El sistema nos permitió determinar que funciona de forma eficiente, y que podemos realizar calibraciones de los parámetros utilizados en los softwares de simulación de caída de roca", explica el ingeniero senior de Instrumentación Geotécnica, Gerson Llanos.

La primera prueba fue en el rajo Esperanza Sur y la segunda en Esperanza, donde también se evaluó el sistema de alertas a través de un semáforo visual que se activó de forma remota durante la prueba del lanzamiento de rocas inducidas, permitiendo la segregación del área durante este proceso.

Tras finalizar las dos pruebas piloto, la compañía ha continuado trabajando en el proceso de mejoras en la calibración e interfase del software de análisis, lo que hará posible aumentar la precisión del radar y la confiabilidad de las alertas en un proceso real de caída de rocas.

Modelación de Estallidos

Una nueva forma de modelar los estallidos de roca en túneles subterráneos que permita realizar una evaluación más efectiva de riesgos. Este es el objetivo de la Dra. Adeline Delonca con el proyecto semilla que, desde 2022, desarrolla en el Advanced Mining Technology Center (AMTC) de la Universidad de Chile.

"Calibración de modelos numéricos 3D para la evaluación de los estallidos de rocas en túneles profundos considerando la energía de deformación almacenada y cinética liberada" es el nombre de la iniciativa. En específico, busca mejorar la modelación de este fenómeno en minería subterránea, considerando su naturaleza dinámica, parámetro que habitualmente no se toma en cuenta al momento de efectuar evaluación de riesgos.

La modelación dinámica de los estallidos de rocas puede ayudar a prevenir accidenes en túneles profundos.

"Los estallidos de rocas se pueden definir como una explosión abrupta de rocas desde las paredes rocosas. Es un fenómeno dinámico, generalmente provocado por un evento sísmico, como una tronadura, actividad en la mina o sismo. Además, es muy peligroso considerando los muchos trabajadores mineros en Chile que han muerto golpeados por roca, lo cual puede ser relacionado a este fenómeno. Por eso, es indispensable poder evaluar el peligro que pueden generar", explica la geóloga con un doctorado en mecánica de rocas.

Luego agrega: "Aunque existen muchos métodos para evaluar el peligro de estallido de rocas, debido a su complejidad, surgen varias incertidumbres sobre esta evaluación. En particular, no se considera la dinámica del fenómeno: muchos modelos son estáticos, y definen criterios de esfuerzo o energéticos basados principalmente en una relación entre esfuerzos y resistencia. Lo que buscamos hacer en este proyecto es modelar el fenómeno considerando que es un evento dinámico, es decir, integrando un parámetro dinámico en la formulación de la resistencia del macizo rocoso".

El proyecto pretende ir en directo beneficio de toda industria que trabaje en la construcción de túneles profundos y que los usen como entorno laboral, como ocurre en diversas actividades de ingeniería y minería. Este último sector productivo requiere del conocimiento que el proyecto puede otorgar, debido a que las excavaciones son cada vez más profundas. "La consecuencia de eso es que trabajamos a mayores esfuerzos, lo cual puede provocar inestabilidades del macizo rocoso que está alrededor de nosotros en todas las obras mineras. Y una de estas inestabilidades es el estallido de rocas", precisa la Dra. Delonca.

Actualmente, la investigadora y su equipo están calibrando diversos modelos numéricos con ensayos de laboratorio, y en una segunda etapa se trabajará modelando casos reales de túneles.

Artículo publicado en InduAmbiente nº 184 (septiembre-octubre 2023), páginas 84 a 85.