La mina de oro Fruta del Norte en la provincia montañosa de Zamora Chinchipe en Ecuador enfrentó desafíos de actividad sísmica, malas condiciones del suelo y lluvias torrenciales. El intento anterior de proporcionar un nuevo túnel de acceso a la mina no utilizó un revestimiento resistente al agua, lo que provocó su inundación y eventual abandono.
El propietario de la mina, Aurelian Ecuador S.A. (Lundin Gold), indica que la mina está pensada para la extracción de reservas estimadas en 4,9 millones de onzas de oro con una ley de 9,2 gramos por tonelada, lo que la convierte en un importante prospecto y fuente de trabajo local.
Lundin contrató a Golder* para encontrar una forma fiable y segura de acceder al cuerpo mineralizado. Luego de llevar a cabo un estudio de factibilidad, Golder recomendó una metodología de construcción y tecnología que se ha usado ampliamente en algunas partes del mundo, pero que es poco común en el sector minero, y la ubicación y el entorno de esta mina presentaron algunos desafíos particulares.
Si se pudieran crear las galerías de acceso a través del suelo y de la roca superficial débil para llegar a la roca dura competente que está más abajo, se podrían utilizar técnicas de perforación y voladura para extenderlas. Sin embargo, el gran desafío fue llegar al cuerpo mineralizado a través del saprolito meteorizado cercano a la superficie; una roca muy suave y descompuesta que tiene una alta saturación debido a las lluvias torrenciales en esta región. Esto exigió el uso de técnicas de tunelización de suelos blandos mediante excavación y soporte secuenciales.
El desafío de Golder fue diseñar dos galerías de acceso (de 7,2 m de diámetro interno por 100 m de largo) desde la superficie, a través del saprolito, y llegar hasta la roca competente. El portal de entrada a la mina se construyó utilizando técnicas de corte y cobertura y se revistió con una tubería de chapa de acero, con un atravieso de concreto al comienzo de las galerías de doble acceso y clavado del suelo para garantizar la estabilidad temporal del talud de la zona de apertura de la galería.
Para revestir las galerías a través del saprolito de forma que soportara el suelo sobre el túnel e impidiera la entrada de agua, Golder recomendó el uso de un revestimiento de hormigón proyectado, o Sprayed Concrete Lining (SCL). En este método de construcción, el concreto se dosificó en el sitio y se bombeó hacia una máquina proyectora semiautomática que depositó las capas de concreto en el piso, el cielo y las paredes de la excavación para crear un revestimiento estructural autosoportante.
Se utilizó fibra de acero en el revestimiento SCL para mejorar su capacidad estructural en deformaciones pequeñas. Además, se diseñó utilizando un análisis de elementos finitos y técnicas analíticas y empíricas.
Este revestimiento ofrece un diseño resistente al agua que limita significativamente su ingreso, lo que proporciona una solución robusta y duradera que solo requerirá mantenimiento nominal durante la vida de diseño de la mina y minimiza su impacto en la operación.
Está demostrado que los túneles y otras estructuras confinadas por la masa terrestre que los rodea tienen un buen desempeño frente a la acción sísmica. La ductilidad del material del revestimiento SCL y la continuidad longitudinal proporcionada por el revestimiento del túnel implican que la solución propuesta es menos susceptible al daño durante eventos sísmicos que otras soluciones estructurales no continuas de rigidez variable.
El revestimiento SCL es una tecnología comprobada con la que Golder tiene amplia experiencia. Se utiliza con frecuencia en partes del mundo que cuentan con acceso a los materiales y equipos necesarios, así como al personal capacitado para implementar el proceso. Construir un revestimiento SCL en un bosque tropical, en una mina ubicada a 40 kilómetros del pueblo más cercano y a muchos días de camino por tierra del puerto marítimo o aeropuerto más cercano significó desafíos logísticos y de calendarización considerables.
El equipo a cargo del proyecto tuvo que considerar tiempos de envío significativos, así como posibles retrasos en el puerto o en aduanas. También fue necesario trabajar con suministros locales combinados, así como capacitar a personal local para trabajar con el revestimiento SCL.
Golder prestó apoyo y aseguramiento y control de calidad, o QA/QC (por quality assurance/quality control) permanente en el sitio durante la etapa de construcción. Al contar con los representantes del diseñador en el sitio, Golder pudo monitorear la fidelidad de la construcción al diseño y ofrecer orientación y consejos prácticos. Los problemas se resolvieron con facilidad y eficiencia, ya que Golder pudo ofrecer soluciones alternativas cuando las condiciones no eran las esperadas. Esto permitió una mayor productividad durante la construcción y un producto de mejor calidad a largo plazo.
* Al momento de este trabajo Alan Auld Engineering Ltd. era la entidad adjudicadora. Golder adquirió el grupo Alan Auld en octubre de 2017.
