Modelamiento geotécnico en depósitos de relaves utilizando metodología de actualización de parámetros

Abstract

La industria minera desempeña un papel crucial en el desarrollo económico de numerosos países. Sin embargo, en los últimos años se han registrado eventos de colapsos catastróficos en depósitos de relaves a nivel mundial, destacando la urgencia de evaluar en forma continua la estabilidad física garantizando así su sostenibilidad en el largo plazo. En la práctica, se recurre rutinariamente al análisis de equilibrio límite, pero lamentablemente, este método no puede proporcionar información alguna sobre deformaciones. Esta gran limitación se agudiza aún más cuando el problema requiere de análisis acoplados para diagnosticar apropiadamente la estabilidad física. En cambio, los métodos de elementos finitos y diferencias finitas permiten resolver esta gran limitación; no obstante, persisten otras limitaciones referentes a estos modelos determinísticos, donde generalmente existen discrepancias con las mediciones in-situ. El monitoreo geotécnico en campo desempeña un papel significativo, ya que permite comprender el comportamiento real de los geomateriales a medida que avanza el proyecto. Por lo tanto, existe una necesidad de darle uso a las mediciones in-situ a través de análisis inversos, mejorando las predicciones numéricas asociadas a la estabilidad física de estos depósitos. En este contexto, la metodología propuesta por Corral (2013) se presenta como una solución efectiva para la actualización de parámetros del suelo. Esta metodología requiere realizar un análisis de sensibilidad para seleccionar los parámetros de suelo a ser optimizados, utilizando un enfoque de máxima verosimilitud como estructura de error para las mediciones de campo y algoritmo genético como método de optimización para resolver el problema inverso. En este estudio esta metodología se aplica mediante la integración de MATLAB y PLAXIS a través de Python. Esta metodología ha sido validada en excavaciones reales y en esta tesis se aplica a un depósito de relaves que cuenta con registros de monitoreo in-situ. Su implementación permite reducir la incertidumbre en el modelo numérico y obtener predicciones más precisas. Se observa una mejora significativa en la predicción del comportamiento del depósito. Asimismo, es posible predecir con mayor certeza y seguridad el comportamiento futuro de la siguiente etapa constructiva del depósito, proporcionando información extremadamente valiosa para la toma de decisiones en el proyecto.