Atalaya innova en el control geotécnico de las instalaciones de almacenamiento de estériles

El monitoreo de los depósitos de estériles en minería es fundamental para garantizar el control de la estabilidad de las estructuras ante posibles fallas. Estas instalaciones tienen el objetivo de almacenar estériles de planta, son estructuras complejas sujetas a múltiples factores que pueden afectar su estabilidad. En este contexto, Atalaya Mining, en colaboración con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado un programa avanzado de monitoreo geotécnico y geodésico en la mina de Riotinto, en Huelva. Este proyecto combina diversas tecnologías de medición para detectar desplazamientos del terreno y mejorar las prácticas de gestión, contribuyendo a la seguridad de las operaciones mineras.

La mina de Riotinto, actualmente operada por Atalaya Mining, se encuentra en el distrito homónimo, una de las áreas mineras más antiguas del mundo. Esta mina de cobre a cielo abierto genera importantes cantidades de estériles que se almacenan en depósitos especialmente diseñados. Dado que estas presas pueden alcanzar alturas considerables, su estabilidad es una cuestión crítica para evitar colapsos que puedan afectar la operación y el entorno.

El proyecto liderado por Atalaya Mining se enfoca en uno de los sectores de su depósito de estériles, conocido como Vaguada Norte, donde se ha implementado una estrategia de monitoreo geotécnico intensiva. Este depósito forma parte de un sistema mayor que incluye otros tres depósitos de estériles de corta, dos embalses de agua y diversas infraestructuras operativas.

Para garantizar la estabilidad de la presa, el proyecto ha adoptado una serie de tecnologías de vanguardia que permiten una observación continua y precisa de los movimientos del terreno. Una de las plataformas clave es el Hexagon GeoMonitoring Hub (GMH), que integra datos de diferentes tipos de sensores, permitiendo una visión global y correlacionada del comportamiento de la presa.

Uno de los sensores principales es el Radar Terrestre (GBSAR), un sistema de tecnología SAR (Radar de Apertura Sintética), que mide desplazamientos del terreno con una precisión submilimétrica. Conocido como IBIS FM EVO, fue instalado en Vaguada Norte para un monitoreo continuo. El estudio realizado en un intervalo de tres meses, detectó un movimiento promedio cercano a 1 mm/mes. El GBSAR es muy efectivo en la detección de movimientos en estructuras superficiales, ya que puede identificar variaciones muy pequeñas del terreno a lo largo de su línea de visión.

Además del GBSAR, el proyecto utiliza estaciones totales automatizadas Leica TM60 especiales para monitoreo, mediante la lectura de ángulos y distancias a objetivos fijos, como prismas instalados en puntos estratégicos de la presa que nos aportan valores de los vectores de desplazamiento, así como velocidades. En total, se instalaron 56 prismas en Vaguada Norte, lo que permite un monitoreo continuo de los desplazamientos tridimensionales del terreno.

Durante los tres meses de estudio, las estaciones totales midieron un desplazamiento promedio de 8.4 mm, con variaciones significativas entre la parte inferior y superior de la presa. En la inferior, el desplazamiento fue menor (entre 1 y 10 mm), mientras que en las superiores alcanzó valores de hasta 47 mm. Este patrón es consistente con el comportamiento esperado de la estructura, donde el asentamiento y la consolidación del material provocan un mayor movimiento en la parte superior.

Otra herramienta utilizada en el monitoreo es el Sistema de Satélites de Navegación Global (GNSS), que proporciona mediciones precisas y continuas de la posición tridimensional del terreno. En Vaguada Norte se instaló un receptor GNSS que generó 129.600 lecturas durante el periodo de estudio, proporcionando un valor promedio de desplazamiento de 42 mm en tres meses, de los cuales 36 mm corresponden al componente vertical. Este tipo de desplazamiento indica un asentamiento lento y constante de la estructura, lo que es típico en presas de estériles activas donde el material se sigue depositando y compactando.

El proyecto también integra piezómetros para medir la presión de poros dentro de la presa. Estos dispositivos son esenciales para controlar el nivel freático y la presión intersticial del material, ya que una subida de presión de poros puede afectar gravemente la estabilidad de la estructura. En Vaguada Norte se instalaron 12 piezómetros, cuya información se correlaciona con otros datos de monitoreo para obtener una visión más completa del estado de la presa.

Una estación meteorológica proporciona datos sobre temperatura, humedad, presión y precipitaciones, lo que permite ajustar y calibrar los sensores. Estos datos ayudan a entender cómo las condiciones climáticas influyen en los movimientos del terreno, especialmente en lo que respecta a la expansión y contracción del suelo en respuesta a la humedad y la temperatura.

Uno de los principales desafíos del proyecto fue correlacionar los datos obtenidos por diferentes sensores para validar los resultados y generar un modelo de comportamiento fiable. Al comparar los datos del radar GBSAR con los de los prismas y estaciones totales, el estudio logró confirmar las tendencias de desplazamiento. Los puntos de medición mostraron patrones de movimiento consistentes, reforzando la validez de los datos obtenidos por diferentes métodos.

Por ejemplo, dos prismas instalados en la cobertura del radar mostraron desplazamientos de 0.7 a 1 mm por mes, en línea con el GBSAR. Además, se observó la correspondencia entre los mapas de desplazamiento generados por el radar y las áreas de más movimiento según los otros sensores.

El monitoreo de los depósitos de estériles de Riotinto ha proporcionado resultados valiosos que permiten entender mejor los patrones de asentamiento y desplazamiento de la estructura. Los datos obtenidos durante los tres meses de estudio muestran que la presa está experimentando movimientos lentos y consistentes, dentro de los límites esperados para una estructura de estas características. No se detectaron movimientos que superen los 50 mm en el periodo analizado, lo que indica que la estabilidad general de la presa es adecuada en este momento.

Sin embargo, dado que la deposición de material es continua, es esencial mantener un monitoreo constante para detectar cualquier cambio en el comportamiento de la estructura. El éxito del proyecto en Vaguada Norte ha llevado a Atalaya Mining a extender el sistema de monitoreo a todo el depósito de estériles, implementando las mejores prácticas identificadas durante el estudio.

El proyecto no sólo ha mejorado la seguridad de la operación minera en Riotinto, sino que también ha sentado las bases para futuras innovaciones en el campo del monitoreo geotécnico. En el futuro, se prevé la integración de tecnologías satelitales, como el Interferometría Radar de Apertura Sintética (InSAR), y el análisis de ruido ambiental (ANSI), lo que permitirá una observación aún más precisa y a gran escala de las estructuras mineras. Este enfoque de monitoreo integral también puede aplicarse a otras infraestructuras civiles y medioambientales que requieran una vigilancia continua para minimizar riesgos, como presas de agua y taludes de carreteras.

En conclusión, el proyecto liderado por Atalaya Mining ha demostrado ser un avance significativo en el monitoreo geotécnico de presas de estériles, utilizando tecnologías avanzadas que vienen a reforzar los parámetros de estabilidad de estas infraestructuras tan importantes.