Presas de Relaves
En la sección Escenarios de Revista CPIC Nº 458, se reproduce el artículo “Modelación Numérica Avanzada para el Estudio de Presas de Relaves” cuya autoría corresponde a los ingenieros Felipe López Rivarola, Mauro G. Sottile y Alejo O. Sfriso. La reciente ocurrencia de fallas en algunas presas de relaves despertó un creciente interés en la industria minera por la aplicación de los principios de la mecánica de suelos al diseño y análisis de depósitos de relaves. Los tradicionales estudios de estabilidad basados en métodos de equilibrio límite, que solían ser el estándar de la industria, están siendo reemplazados rápidamente por análisis numéricos donde se tiene en cuenta el ablandamiento por deformación, algo característico de los relaves saturados y sueltos bajo cargas no drenadas. Estos métodos numéricos permiten simular todo el proceso de flujo y deformación que inicia con la deposición de relaves no saturados, su consolidación, compresión no saturada y saturación. Además, permiten analizar la vulnerabilidad de la estructura resultante ante posibles escenarios de licuación y eventos sísmicos. Los relaves son residuos generados por la industria minera como resultado del procesamiento de minerales. Se componen de una mezcla de agua contaminada con productos químicos y partículas de roca reducidas al tamaño de arena fina o arcilla. Los relaves, por lo tanto, son suelos artificiales, cuyas características, como los minerales presentes, el tamaño y la forma de las partículas, y su distribución granulométrica, dependen de los procesos industriales que los generaron. Estas características los hacen comportarse de manera diferente a la de los suelos naturales. Adicionalmente, la disposición de los relaves se lleva a cabo mediante diversas técnicas que difieren principalmente en la cantidad de agua recuperada y reutilizada. Por esta razón los depósitos resultantes pueden tener propiedades ampliamente variables con distintos grados de segregación. Los relaves convencionales se transportan hidráulicamente y se depositan sin compactación en recintos limitados por terraplenes compactados, denominados presas de relaves. Estas presas pueden ser tipo aguas-abajo, de línea central o aguas-arriba. Las dos últimas son más económicas y comunes en la industria, y la estabilidad de la estructura depende en gran medida de la resistencia inherente de los relaves. Los depósitos de relaves almacenados en presas aguas-arriba o de línea central, las cuales existen miles en todo el mundo, son altamente vulnerables a fallas catastróficas. Estas fallas pueden deberse tanto a la licuación estática como a eventos sísmicos, y en la mayoría de los casos, el fenómeno subyacente es la licuación. La licuación implica la pérdida de resistencia y rigidez en materiales granulares sueltos debido a un rápido aumento en las presiones de poros. Ejemplos notables de estas fallas incluyen los incidentes en Merriespruit en 1994, Samarco en 2015, Cadia Valley en 2018 y Corrego do Feijão en 2019. En respuesta a esas tragedias, la industria minera ha desarrollado una guía para la gestión de relaves (GISTM, ICMM 2020), que establece principios de diseño y operación. Estos principios han tenido un significativo impacto en las operaciones mineras a nivel mundial por dos razones: primero, introdujeron requisitos de diseño más rigurosos que superan lo que la mayoría de las presas habían implementado previamente, y segundo, establecieron una fecha límite para cumplir con las nuevas regulaciones, fijada para agosto de 2023. Entre los nuevos requisitos se incluye la obligación de realizar análisis de deformación en todas las presas con un nivel de riesgo superior a un umbral específico, lo que ha generado una alta demanda de modelos numéricos para presas de relaves. Es posible acceder al texto completo de la nota ingresando a la edición Nº 458 de Revista CPIC:
