El análisis de la estabilidad de taludes favorece el aumento en la seguridad y estabilidad de la labor minera

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10 Febrero, 2017

La colocación de pernos de anclaje en la roca es una medida de refuerzo para asegurar la estabilidad de los taludes. (entecsagranada.com / España)

Para determinar la estabilidad de los taludes en minería es necesario conocer las características de las estructuras presentes en el macizo rocoso y conocer el esfuerzo de corte para saber si supera las características de resistencia del mismo. Este estudio ayuda en el aumento de la seguridad y estabilidad en las operaciones mineras.

Para el especialista de la Cámara Minera del Perú, Miguel Llorente Isidro: “Estudiamos la estabilidad de los taludes porque permite disminuir los costos de inversión ante una posible rotura. Facilita su diseño con criterios orientados al aumento de la seguridad, para esto es necesario realizar campañas de campo y de laboratorio. Sobre todo, las primeras resultan importantes para conocer la estabilidad del macizo rocoso y su respuesta óptima para la realización de la labor minera de forma ininterrumpida”.

El análisis se realiza a través del estudio de los factores de inestabilidad, que son aquellos que al final dan lugar a que se produzca el deslizamiento del terreno. Podemos citar el incremento en el esfuerzo de corte, esto se puede producir por el aumento en el peso de cabecera. Otro elemnto es la diminución en la resistencia del material, lo cual se genera mediante la alteración de los procesos de conformación de las rocas. Entre los factores de inestabilidad se pueden identificar dos tipos: condicionantes y desencadenantes. Los primeros son los que predisponen el terreno para que se produzca una inestabilidad (normalmente está relacionados con la disminución de la resistencia del material) y los últimos son los que, finalmente, desencadenan el movimiento y están relacionados con los incrementos en los esfuerzos de corte.

Entre los agentes condicionantes encontramos: los litológicos, que tienen que ver con el tipo de minerales. Los estructurales, que se refieren a las discontinuidades entre los materiales. Hidrológicos, acá hay que prestar atención a la presencia de agua en el rellenado de poros y los flujos subterráneos. Por último, están los elementos geométricos. Se debe entender que para que se produzca una inestabilidad es condición sine qua non que exista una pendiente. Entonces, el gradiente hipsométrico y la orientación de discontinuidades son aspectos a tener en cuenta

Por el lado de los factores desencadenantes se puede mencionar a los relacionados con la geodinámica externa, entre los que se hallan la variación de la presión de poro, los flujos superficiales, los aspectos de degradación de las rocas, la meteorización, etc. Por su parte, en cuanto a la geodinámica interna, serán tomados en cuenta todos aquellos relacionados con la alteración del estado de inercia de los materiales, en definitiva, la ocurrencia de un evento sísmico.

Por último, pero no menos importantes, tenemos a los factores antrópicos, es decir, todas las actividades desarrolladas por el hombre que condicionan el equilibrio de los taludes y que terminan desencadenando la inestabilidad. Entre estos tenemos las excavaciones al pie, el sobre peso en las cabeceras, alteración de los niveles freáticos, etc. Un factor desencadenante ligado a este último será el desembalse rápido, el cual produce que la liberación de la presión de poros en la roca se vea súbitamente descompensada y termine produciendo un deslizamiento.

La rotura suele ser un evento progresivo y puede deducirse con las siguientes evidencias: roturas de pendiente con acumulación de material al pie del talud, bloques de rocas caídos al pie de las laderas y escarpes, presencia de grietas de tracción, la reptación de material blando, arbustos o postes inclinados a favor de la pendiente y cicatrices que evidencian planos de rotura. Sin embargo, hay que tener presente que la identificación de los deslizamientos no es algo que sea siempre evidente.

Un estudio geológico-geotécnico a consciencia y un programa detallado de exploración del subsuelo son necesarios para determinar la causa del deslizamiento y planificar las medidas correctivas. La superficie de la falla puede determinarse con sondajes e inclinómetros. Entre los métodos para la estabilización de taludes y deslizamientos tenemos la excavación, en la cual se busca reducir la altura del talud mediante excavaciones en la parte superior. El drenaje, en el que se suele aplicar drenes horizontales de pequeño diámetro y elaborar zanjas de sub drenaje profundas y continuas. En cuanto al contrafuerte de tierra o roca, se debe realizar una excavación de la masa deslizada y reemplazarla con un relleno compactado o contrafuerte de roca triturada.

Otra forma de reforzar la estabilidad es mediante la implantación de estructuras de retención, como puede ser un muro de contención del tipo entramado o cantiliver y pernos de anclaje en roca o suelo. También existen técnicas especiales a las que se puede recurrir como la inyección química, grouting, calentamiento y congelamiento.

Entre las empresas mineras que se preocupan por la estabilidad de los taludes en sus explotaciones podemos citar a la compañía Southern Perú Cooper Corporation que opera en las regiones de Arequipa, Tacna y Moquegua. Precisamente en esa última zona desarrolla el proyecto Cuajone, una mina de cobre a cielo abierto. Se tiene previsto que el plan para la estabilidad de los taludes en el área sur del yacimiento removerá aproximadamente 148 millones de toneladas de desecho, con lo cual se busca aumentar la seguridad, mejorar el diseño de la mina sin reducir el nivel de producción actual.

A modo de conclusión podemos señalar que resulta importante la realización de estudios y trabajos de reconocimiento para identificar las señales que evidencian la presencia de roturas y posibles desplazamientos de terreno. Después de esto es necesaria la oportuna implementación de mecanismos que aseguren la estabilidad y permitan realzar la tarea minera de una forma continua y segura.