Estrategia pionera de mina a cielo abierto para predecir la formación de olas

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Cliente
Confidencial

Ubicación
Estados Unidos

Los propietarios de una mina a cielo abierto de gran envergadura en Estados Unidos se embarcaron en un programa para minimizar los riesgos permanentes y planificar un cierre responsable después de haber agotado el yacimiento. La preocupación del propietario se centró en el impacto sobre la estabilidad de los muros de roca que podría provocar un lago de pit, que es la masa de agua que se forma en un pit minero debido a la infiltración natural de aguas superficiales y subterráneas. (Conozca más sobre los peligros que presenta los lagos de pit y el uso de drones que hace Golder para tomar muestras de agua de manera segura)

En este sitio, se determinó que el posible lago del pit aumentaría la presión de poros en los costados del pit, que tienen pendientes abruptas. Esto podría, a su vez, aumentar la posibilidad de que un deslizamiento de roca o tierra pudiera desmoronarse hacia el lago del pit y generar olas superficiales destructivas. Para comprender los efectos de un deslizamiento de tierra y de las olas resultantes, los propietarios de la mina solicitaron a Golder que evaluara los impactos mediante un software de modelamiento de última generación y propusiera factores de mitigación para controlar el riesgo.

Golder determinó que, durante el cierre, los tramos estrechos del posible pit representaban un posible riesgo de formación de olas (o seiche) generadas por un deslizamiento de tierra. Posteriormente, se determinó que las olas generadas podrían inundar y dañar la infraestructura dentro del pit.  En algunos escenarios, Golder determinó que las olas generadas por el deslizamiento de tierra rebalsarían el pit.

Dada la magnitud sin precedentes del volumen de los posibles deslizamientos de tierra en esa área confinada, predecir resultados posibles es una tarea difícil. El desarrollo de modelos computarizados capaces de predecir con exactitud los posibles resultados puso a prueba las capacidades de las herramientas de modelamiento de deslizamientos de tierra y olas actualmente disponibles. A menudo estos eventos implican complicadas mezclas de fases gaseosas, líquidas y sólidas, y puede ser un reto realizar el modelamiento en la mayoría de los programas disponibles en el mercado.

El equipo de Golder simuló posibles deslizamientos de tierra usando un software aceptado por la industria llamado Dan3D, mientras que la generación y propagación de olas se modeló mediante el software de dinámica computacional de fluidos Flow-3D.

Golder probó modelos de lagos de pit de diferentes tamaños. Un lago más pequeño significaría menos agua para crear olas, pero podría significar también que la roca que cayera al lago podría caer desde mayor altura, con la consiguiente generación de olas más grandes. Los pits más grandes revisten sus propios peligros, por ejemplo, que los niveles de agua más altos en los muros del lago del pit los ablandarían y harían más propensos al colapso, lo que ocasiona macizos de falla más grandes.

Un resultado del trabajo de Golder fue determinar los límites superiores e inferiores de la altura de un lago de pit óptimo.

Los propietarios de la mina están utilizando el estudio finalizado de Golder para ayudarles a planificar sus futuras operaciones, uno de cuyos objetivos es la gestión proactiva de la forma y tamaño del lago del pit.

El problema que Golder abordó en este proyecto es uno que comparten minas de todo el mundo y la solución de Golder puede ayudar a propietarios de minas a mitigar los riesgos de deslizamientos de tierra y a determinar estrategias de cierre rentables.

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