Análisis de sismicidad inducida por tronaduras de incorporación de área en mina El Teniente de Codelco, Chile

Abstract

La minería del caving constituye un gran número de procesos, dentro de los cuales se encuentran los relacionados a las tareas de corte basal o socavación, es decir, generar una excavación suficiente para inducir el hundimiento del sistema. Por su parte las tronaduras de batea producen cambios en las condiciones del macizo rocoso similares a las de hundimiento, debido a la eliminación directa en fases de material rocoso. La etapa siguiente se basa en la extracción del material fragmentado contenido en las bateas para mantener los planes de producción en un periodo de tiempo dado. El ciclo anterior puede verse interrumpido ya sea por problemas: técnico-mineros, económicos, geomecánicos y/o sísmicos. El impacto que generan los incidentes relacionados con la sismicidad inducida por la minería, no sólo tienen una arista económica por pérdida de la capacidad productiva sino también sobre los recursos humanos expuestos a fenómenos de eventos de gran magnitud y estallidos de roca. El entendimiento de los fenómenos sísmicos debido a la actividad minera en procesos de caving, es limitado por la complejidad de los problemas que se suscitan. Se ha observado que las tronaduras de incorporación de área en mina El Teniente, pueden aumentar el peligro sísmico y junto con esto interrumpir la capacidad productiva del ciclo minero. El objetivo de este estudio se basa en la comprensión y caracterización de las tronaduras de incorporación de área y su relación con los mecanismos mediante los cuales se genera sismicidad inducida a partir de estas. Para caracteriza la sismicidad generada por los diversos tipos de tronaduras de incorporación de área se usan formulismos ampliamente utilizados en el análisis de la sismicidad tectónica, como la ley de Gutenberg-Richter y la ley de Omori modificada. Adicionalmente, para el reconocimiento y clasificación de tronaduras con respecto a eventos sísmicos se utiliza modelamiento estadístico mediante regresión logística a partir de los parámetros sísmicos registrados por el sistema de monitoreo sísmico. Los resultados obtenidos indican que la sismicidad inducida por tronaduras de incorporación de área, se debe principalmente a cambios en los esfuerzos en el sistema debido a los cambios geométricos por la excavación realizada. Las tronaduras de socavación tienen un comportamiento sísmico distinto a las de tronaduras de batea. Ambos tipos de tronaduras generan agrupamiento de sismicidad en espacio y tiempo, con magnitudes altas, en un sector cercano a éstas. En un espacio y tiempo de 200 m y 24 hrs el 100% de los eventos de magnitud relevante (momento magnitud mayor a 0,7) se encuentran a menos de 180 m y 2,5 hrs desde el origen para el caso de tronaduras de incorporación de área, mientras que se encuentran a menos de 150 m y 2,5 hrs desde el origen para el caso de tronaduras de socavación. Los parámetros sísmicos permiten clasificar con alta exactitud y eficiencia si el tipo de registro corresponde a una tronadura o a un evento sísmico. De esta forma, es posible disminuir el error asociado en la clasificación de eventos sísmicos que en realidad son tronaduras en mina RENO.