Estrategias de Control de Caving en Minería: Rehabilitación y Mitigación de Riesgos Operacionales

Acciones Emprendidas para la Rehabilitación

Se creó un grupo de trabajo entre personal de Codelco y consultores externos. El objetivo de este grupo es rehabilitar el área, minimizando el riesgo. Las acciones emprendidas para alcanzar este objetivo se resumen a continuación:

Análisis e Investigación

• Recolección de información
• Modelamiento numérico
• Análisis geológico y de fragmentación
• Análisis de capacidad productiva del área

Dimensiones del Caving

• Instalación de sistema microsísmico
• Sondajes de exploración
• Medición de cavidad con láser
• Reflexión sísmica

Mitigación del Riesgo Operacional

• Cierre de puntos de extracción
• Estrategia de contingencia para la extracción
• Monitoreo de esfuerzos
• Procedimiento de emergencia

Operacional

• Aumento del área socavada
• Extracción de mineral

Acciones Previas al Colapso

• Observaciones aéreas del cráter
• Estudio fotogramétrico del cráter
• Análisis litológico
• Estrategia de extracción
• Incremento de área abierta
• Control geomecánico

Soluciones Propuestas

Dada la naturaleza del problema de caving y la información disponible, se plantearon dos posibles soluciones:

• Inducir la continuidad del caving por medio de perforaciones y tronaduras. Esta alternativa era lenta (más de 10 meses), el equipo apropiado no estaba disponible, implicaba altos costos y ofrecía resultados inciertos.
• Incrementar el área abierta hacia el norte y el oeste, específicamente en la zona de andesita biotizada primaria, con el objetivo de alejarla de la condición de equilibrio de la roca. Esto permitiría posponer el caving en la zona competente, mientras se evaluaba una técnica más eficiente y económicamente atractiva para inducir el caving.

Con respecto a la velocidad de propagación vertical del caving, se propuso mantener un estricto control geotécnico e instrumentación sísmica, para que la velocidad de extracción en los puntos de extracción fuera menor o, al menos, igual a la velocidad de propagación. Se estima que esta velocidad debe ser menor a 0.07 ton/m² * día.

Esto aborda uno de los problemas principales: iniciar el colapso del arco estable.

Reducción del Riesgo Operacional

El segundo problema abordado fue el colapso repentino, el cual no debería causar daños. Para ello, se adoptaron las siguientes medidas preventivas:

• Mantener los puntos de extracción y los drifts llenos de mineral.
• Desarrollar un procedimiento de emergencia.
• Mantener un sistema de monitoreo sísmico permanente.
• Asegurar la comunicación constante con el personal.

Resultados Obtenidos

El caving adicional de 6039 m² y la extracción controlada de 230.000 toneladas, llevados a cabo durante meses, significaron un aumento en la fragmentación de la masa rocosa, principalmente en la zona de andesita biotizada primaria. Esto resultó en dos colapsos:

• El primero ocurrió en la zona noroeste el 5 de diciembre, donde se derrumbó un área de 4000 m², seguido por una explosión de aire. Las operaciones se detuvieron por 24 horas.
• El segundo colapso se generó el 8 de diciembre, también en el área de andesita biotizada. El evento fue similar, pero con efectos menores de estallido de aire (rebaje semicompleto).

La evidencia física de la propagación del caving a través de la altura de la columna se evidenció por el cráter de subsidencia. Se observó una variación de esfuerzo alrededor del nivel de hundimiento, así como cambios en el área y la concentración sísmica.

La estimación más desfavorable fue que el área colapsada sería de alrededor de 4000 m². Debido a la altura de la columna (>140 m), la perforación lateral del mineral aumentó la cantidad de mineral sobre los puntos de extracción no hundidos, incrementando el colchón de mineral disponible en los puntos de extracción.