Monitoreo de depósitos de relaves: Nuevo desafío tecnológico

Por Christian Ihle, César Pastén y Diana Comte investigadores del Advanced Mining Technology Center, Universidad de Chile.

Algunos de los grandes desafíos que enfrenta la industria minera radican en la disposición y el manejo apropiado de relaves mineros, de manera de evitar los potenciales impactos de fallas en las comunidades aledañas, el medio ambiente y las operaciones. Los dos primeros elementos son clave para la obtención de licencia social, necesaria para asegurar la continuidad operacional de los depósitos y, por consiguiente, la viabilidad de la industria minera.
Chile es el tercer país con más depósitos de relaves en el mundo y está caracterizado por la construcción de depósitos masivos, con capacidades autorizadas que frecuentemente superan los 1.000 millones de toneladas. Las condiciones geográficas, climáticas y geológicas chilenas desafían este tipo de construcción por lo que se requiere un monitoreo continuo de su estabilidad. Sin embargo, en muchos casos, los parámetros medidos son insuficientes para asegurar una determinación apropiada de su estabilidad física y química, surgiendo la necesidad del desarrollo de metodología y tecnologías costo-efectivas para la medición de ios parámetros críticos que influencian la estabilidad.
Asimismo, se busca desarrollar algoritmos e indicadores para una interpretación integrada de la información con el fin de promover una operación preventiva de los depósitos. Las brechas existentes van desde el costo hasta la comunicación y energización por períodos extendidos, en el caso de la instrumentación geotécnica enterrada. En la mayoría de los casos, las oportunidades de adopción de tecnologías existentes van desde el uso de inteligencia artificial en la inferencia de anomalías -a partir de datos operacionales- hasta el uso de técnicas no invasivas empleadas en ciencias de la tierra para el desarrollo de mediciones complementarias con aquellas que se encuentran disponibles en el mercado.
Estos desafíos tienen una clara analogía con las necesidades en otras áreas de la industria minera, como por ejemplo las plantas concentradoras, las que requieren procesar, en tiempo real, una gran cantidad de información para monitorear y controlar el proceso de beneficio de minerales. A diferencia de las unidades que se ocupan directamente de procesar el mineral, los depósitos de relaves representan un impacto directo al entorno, a través de los riesgos en la seguridad de la población en caso de falla estructural y el potencial de afectar la salud pública en caso que las aguas efluentes del depósito escapen de las barreras de contención existentes y entren en contacto con agua para consumo humano, animal ecológico o agrícola. Esto redunda en una necesidad de informar constantemente sobre la estabilidad física y química, no solo a las compañías mineras, sino también a las autoridades competentes y a las comunidades que conviven con las operaciones
mineras. La implementación de sistemas de adquisición de datos automatizados y en línea, además de plataformas de gestión de información y comunicación que integren todos los parámetros relevantes representan una solución a esta problemática.
La industria minera chilena e internacional ha presenciado en los últimos años nuevos y significativos esfuerzos tanto públicos como privados para mejorar tecnologías de monitoreo y el desarrollo de plataformas integradas.
Un ejemplo destacado es la iniciativa público-privada denominada Programa Tranque donde concurren Corfo compañías mineras, empresas de servicios y universidades.
Este programa de desarrollo e impulso de proveedores liderado por Fundación Chile y coejecutado por la Universidad de Chile a través del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC), busca automatizar la calificación de la integridad física y química de los depósitos de relaves a través de la definición de indicadores de procesos claves asociados a fallas estructurales y problemas de estabilidad química. Además se ocupa de profundizar en la identificación de brechas tecnológicas de monitoreo para promover el desarrollo de proveedores nacionales. El Programa Tranque concurre con otras iniciativas internacionales orientadas al monitoreo satelital de depósitos y al monitoreo predictivo del agua al interior de muros. Aparte del trabajo técnico de AMTC en la definición de r un Indice de Estabilidad Física complementando el índice de Estabilidad Química desarrollado por Fundación Chile en el contexto del Programa Tranque se suman diversos esfuerzos en instituciones académicas asociados a identificar mejores modelos y metodologías para estimar peligro de fallas y poblaciones expuestas en particular en el caso de depósitos de abandonados e inactivos, que frecuentemente no están instrumentados y en consecuencia, no tienen posibilidad de contar con un monitoreo de estabilidad predictivo.
Los últimos años han visto un florecimiento tanto en la internacionalización de la investigación como en su carácter transdisciplinario. Un ejemplo son las investigaciones al interior del AMTC en el uso de tomografía de ruido para analizar la estabilidad estructural de los muros de contención, trabajo con una fuerte componente de terreno cuyas pruebas se realizan en una operación de la gran minería.
Tanto el financiamiento como los productos de investigación reportados en los últimos años en Chile, confirman la tendencia internacional a la integración del trabajo de centros de investigación altamente especializados en conjunto con la industria. Esto se considera como un primer paso para transformar a Chile en un productor de proveedores de clase mundial asociados al monitoreo de depósitos de relaves.