Sistemas de monitoreo sísmico para reducir los estallidos de rocas

La Cámara Minera del Perú, intensifica su labor por impulsar los mejores Sistemas de monitoreo sísmico para minería subterránea.

Los estallidos de rocas son eventos  frecuentes en diversas minas del Perú. Se entienden como liberaciones  violentas de energía almacenada en las masas rocosas y estructuras geológicas. Asimismo, representan uno de los problemas  asociados con las operaciones subterráneas; ya que son la principal causa de fatalidades dentro de la industria extractiva.

¿Cómo reducir accidentes por estallido de rocas?

Las fallas que se presentan en las rocas pueden variar en su magnitud. Pueden ser, desde la expulsión de pequeños fragmentos, hasta el colapso de áreas que cubren varios cientos de metros. Los estallidos se producen cuando el macizo rocoso es sometido a presiones elevadas y ante la imposibilidad de deformarse lo suficiente, comienza a acumular energía deformante, hasta que se alcanza un punto crítico. Por esta razón, para la Cámara Minera del Perú resulta importante difundir entre los profesionales, la utilización de los sistemas de monitoreo sísmico como medida de prevención de estos eventos. Como ejemplo de este tipo de situaciones  podemos mencionar el desastre minero que tuvo lugar el 2009. Cuando un estallido de rocas provocó el derrumbe de uno de los yacimientos operados por la Compañía Minera Casapalca. En otro caso similar, el 2011 tres mineros quedaron atrapados después de que un estallido de rocas provocará un derrumbe al interior del yacimiento Sévernaya, ubicado en la ciudad de Vorkuta, Rusia.

Importancia del monitoreo sísmico

Para el especialista de la Cámara Minera del Perú, Fernando Fernández Lagazio; “En las zonas de alta concentración de esfuerzos inducidos por el minado, ocurren una serie de mecanismos complejos, donde destaca el almacenamiento de energía, provocada por las excavaciones realizadas durante el proceso de minado. Además de la presencia de fenómenos geológicos como los fallamientos y las características del macizo rocoso. Esto se constituye  como una fuente de energía sísmica que puede generar un estallido de rocas”. De acuerdo con lo mencionado por el consultor de la Cámara Minera del Perú, las características del proceso de minado exige, un esfuerzo al macizo rocoso. Entre estos factores se puede mencionar el aumento de la densidad de las excavaciones  y sus interrelaciones espaciales complejas. El desarrollo de la explotación sin un planeamiento adecuado de los esquemas y secuencias de minado. No tomar en cuenta prácticas de restablecimiento del equilibrio, para contribuir a la estabilidad regional. La extracción íntegra, en algunos casos, de los pilares (puentes)de protección de las galerías de nivel, sin haberlas reemplazo por estructuras equivalentes; y finalmente, la nula aplicación de los sistemas de sostenimiento en las zonas que lo requieren, sin tomar en cuenta la duración del servicio de una labor; convirtiendo en permanentes las que, típicamente, deberían ser temporales.

Tipos de movimientos físico

Dentro de la minería se pueden distinguir dos tipos de movimientos sísmicos. Los denominados de Tipo 1, que ocurren donde el equilibrio estable de fallas antiguas resulta perturbado debido a las actividades mineras. Esta clase de sismicidad puede incluir eventos con magnitud alta y ocurrir ya sea cerca o a cierta distancia de la pared del yacimiento. La sismicidad de Tipo 2 ocurre en minas profundas, donde los estallidos de rocas se producen como resultado de grandes esfuerzos inducidos por la actividad extractiva. Esta clase de sismicidad  resulta de la formación y propagación repentina de fracturas de cizallamiento con desplazamientos de hasta 0.1 m. Son generalmente de magnitudes bajas y medias, su frecuencia está en función de la actividad minera, medida por la velocidad de la excavación.  Estudios demuestran que este tipo de eventos sísmicos generalmente ocurren a menos de 100 m de la pared del yacimiento. La magnitud de las consecuencias de los estallidos de rocas, ha provocado que las empresas que monitorean la posible formación de estos fenómenos a través de equipos geofísicos especiales instalados en las minas. Con la finalidad de garantizar la seguridad de los trabajadores que laboran por debajo de la superficie. Estos equipos son instalados en el subsuelo y en lugares seleccionados en la superficie. Los datos adquiridos en tiempo real son analizados desde un punto de vista sismológico. En general, indican que cada mina posee sus propias características y especificaciones, generando un tipo particular de vibraciones dependiendo de la geología local.

Efectividad de mecanismos

Un ejemplo de la efectividad de estos mecanismos lo encontramos en la mina Galena la empresa Silver&Golds, ubicada en Wallace, Idaho, Estados Unidos. En este yacimiento se realiza la extracción de plata, cobre, y plomo. El yacimiento norteamericano ha presentado  una actividad sísmica constante desde fines de los 50. A partir del 2013, el sistema de monitoreo se optimizó con la implantación de un cable OCC, de de fibra óptica . Esta tecnología ha ayudado a la monitorización y manejo de los cambios sísmicos. Dando como resultados la nula ocurrencia de muertes y lesiones relacionadas con estallido de rocas desde el 2001. 
«Antes de la instalación del cable OCC, la mina Galena tenía uno de los sistemas de monitoreo más avanzados para su tiempo; pero dependía del procesamiento manual desde la oficina subterránea,» dijo Kathryn Dehn, ingeniero senior en mecánica de rocas. «Hoy en día, el monitoreo en tiempo real de actividad sísmica nos permite alertar a los trabajadores si se detecta un problema, así podemos sacarlos de un área crítica hasta que la roca se estabilice. Ha ayudado a reducir lesiones y a evitar accidentes”, finalizó.
La implantación de estos mecanismos ayuda a reducir o eliminar las situaciones de riesgo en las que se colocan los trabajadores y los equipos durante el desarrollo de las operaciones mineras, sobre todo en aquellas de gran profundidad, lo que contribuye a garantizar la continuidad de la operación minera.

Para reducir el número de accidentes por esta causa, las empresas mineras han optado por la implantación y perfeccionamiento de los sistemas de monitoreo sísmico.