Hacia la automatización del análisis de estabilidad de taludes mineros

Abstract

La estabilidad mecánica de taludes mineros es una temática de primera relevancia en todas las operaciones mineras a cielo abierto del mundo. Esto debido a que tiene repercusiones directas en la continuidad de la explotación y la seguridad de trabajadores, así como en la maquinaria e instalaciones mineras. El procedimiento convencional de evaluación de estabilidad de taludes en minería a cielo abierto consiste en caracterizar su potencialidad de falla mediante un factor de seguridad. Este procedimiento se relaciona directamente con las etapas de planificación minera y de diseño minero en un macroproceso cuyo objetivo final es definir la geometría final del rajo. No obstante, su falta de integración se traduce en prolongados periodos de procesamiento y en resultados que no siempre maximizan el valor del proyecto minero. El objetivo principal de este proyecto es obtener un procedimiento automatizado, que permita evaluar la estabilidad mecánica de taludes mineros y que pueda ser acoplado con los resultados tradicionales obtenidos en la etapa de planificación minera. Esto permite disminuir los tiempos de procesamiento y avanzar en la futura integración completa de los tres procedimientos: diseño, planificación y análisis de estabilidad. Para alcanzar este objetivo, este trabajo utiliza e integra los softwares: Whittle y Surpac de GEOVIA, Abaqus y Isight de SIMULIA y Python de código abierto. Tras la integración de estos softwares, se presenta un procedimiento de evaluación de estabilidad de taludes mineros automatizado. Este procedimiento recibe como variable de entrada el modelo de bloques proveniente de la etapa de planificación minera y las propiedades del macizo rocoso. Con esto se abre la puerta a nuevas oportunidades en la planificación de minas a cielo abierto, ya que ahora es posible caracterizar la estabilidad de las paredes del rajo planeado, considerando la espacialidad y temporalidad de la explotación. El modelo automatizado es apto para realizar análisis de sensibilidad, al modificar las variables de entrada. Los resultados de este estudio muestran la importancia de considerar la incertidumbre en los parámetros de entrada. En efecto, se detecta una caída dramática del 81% al 31% de los taludes considerados estables, al reducir un 15% los parámetros de Mohr-Coulomb, asociados a la resistencia de la roca.