Metodología para la identificación del contenido de humedad en muro de tranques de relaves basado en la técnica de tomografía eléctrica

Abstract

La causa más frecuente de falla en los tranques de relaves está relacionada con la acción de la filtración y fuga de agua a través del muro de contención aguas abajo, lo que resulta en inestabilidad y falla. Una de las recomendaciones citadas en los reportes de catástrofes provocadas por el colapso de estos muros alrededor del mundo, es el monitoreo periódico de las condiciones de no saturación establecidas en el diseño de la presa. Los umbrales de activación de dichos monitoreos pueden consecuentemente ser ingresados en los Planes de Acción para Implementación de Respuesta (Trigger Action Response Plan - TARP) [46] para mitigar los efectos oportunamente. Una de las metodologías de monitoreo que se ha utilizado cada vez más para la detección de erosión interna e infiltración en los muros de contención de relaves, es a través de la observación de la resistividad eléctrica, especialmente utilizando la técnica de tomografía de resistividad eléctrica (ERT) y su correlación con la ley empírica de Archie. Si bien, la técnica de ERT permite una caracterización de la resistividad del terreno en profundidad, la conversión de ésta a porcentaje de humedad no es simple, ya que: el grado de saturación, la presión de capas suprayacentes e interferencias en la superficie debido a falta de un adecuado contacto con los sensores, dificultan la obtención de la resistividad real y por ende la relación de la resistividad con el contenido de humedad. En esta tesis se presenta el desarrollo de una metodología alternativa para identificar el contenido de humedad real con la técnica ERT, al correlacionar los resultados de resistividad con los valores de % de humedad entregados por sensores de humedad de alta frecuencia. Estos sensores se disponen en pozos ubicados en el muro de contención de un tranque de relaves en la mina El Soldado, Chile Central. Con este objetivo, durante los meses comprendidos entre marzo y agosto 2022, se realiza una campaña de adquisición de perfiles ERT en el Tranque 4 de mina El Soldado (Anglo American). Además, se utilizó el Pozo N°2 para la instalación de sensores de humedad y posterior comparación con los resultados del ERT (pozo perteneciente a una campaña de instrumentalización de pozos de la compañía minera). Se presentan además, experimentos de laboratorio para verificar el efecto de presión y saturación de agua en sensores de humedad enterrados en el material obtenido de una columna de relave. Y también se realizan experimentos de dopado de electrodos para mejorar el contacto eléctrico con el suelo (transmisión de la corriente). Los resultados de este trabajo establecen un procedimiento para la utilización de sensores de humedad en conjunto con la técnica de ERT para la identificación de humedad en muros de tranques de relave, específicamente en relaves de arenas finas.