Consideraciones respecto a los diques de colas

Por Ing. Pablo Made1

El reciente colapso y sus gravísimas consecuencias sobre las personas, el medio ambiente, pueblos e instalaciones mineras, han vuelto a poner en discusión la seguridad de los diques de colas, tanto en la región como a nivel mundial El fenómeno está hoy en la agenda de gobiernos, entes reguladores, empresas mineras y no solo de las consultoras encargadas del diseño y proyecto

Los colapsos de los diques de colas de la Mina Mount Polley en la Columbia Británica, Canadá, en 2014 y los muros de contención de las presas Fundão y Santarém de Mina Germano en 2015 y de la mina Córrego de Feijão en 2019 en Minas Gerais, Brasil, han sido los episodios más difundidos y conocidos de

Básicamente, un dique de colas es una estructura construida con el fin de generar un depósito para el residuo minero posterior al tratamiento del mineral La cantidad y clasificación de desechos mineros, son casi tan variados como sus métodos de procesamiento. En el caso de las colas o relaves, son básicamente roca finamente molida, mezclada con agua, con la consistencia de un lodo y restos de compuestos químicos utilizados en el proceso

Históricamente no siempre se han construido o dispuesto de sitios específicos para las colas. En muchas partes del mundo, estos residuos del proceso han sido volcados en ríos, arroyos, al mar para que el agua “naturalmente” los dispusiera, inclusive

“Básicamente, un dique de colas es una estructura construida con el fin de generar un depósito para el residuo minero posterior al tratamiento del mineral La cantidad y clasificación de desechos mineros, son casi tan variados como sus métodos de procesamiento.” que el impacto ambiental de este tipo de prácticas hoy es inadmisible, por lo que la disposición final de los relaves constituye un punto fundamental en el proyecto, la operación y cierre de la mina, a fin de minimizar el impacto negativo que puedan generar las colas en el ambiente

El depósito, puede estar impermeabilizado o no dependiendo del tipo de colas y de los químicos agregados en el proceso minero para la obtención, de la configuración natural del sitio, y de las distintas regulaciones gubernamentales para este tipo de obra Actualmente, y desde hace décadas, se busca el confinamiento de los relaves ya sea en un espacio natural por elevaciones o depresiones topográficas existentes, y/o con obras artificiales de retención En otros sitios se han aprovechado cavidades “pre-existentes” tales como minas a cielo abierto o subterráneas abandonadas, cavernas naturales, o cualquier sitio cercano a la planta con capacidad suficiente para almacenar los residuos fallas catastróficas de diques de colas, y han puesto en discusión nuevamente la actividad minera en algunos proyectos mineros simplemente en cercanías de la mina sin mayores consideraciones ambientales Lógicamente

En general, la elección del sitio dependerá del estudio de alternativas específicas para cada proyecto y ubicación, pudiendo en algunos casos requerir una abundante cantidad de estudios previos

Generalmente, se necesita construir uno o más muros de cierre, que permiten confinar el depósito Este muro de cierre, también llamado dique, presa o tranque, se construye con materiales de empréstito (roca producto de voladura, suelos compactados del lugar, etc ), pero otras veces con las mismas colas procesadas para disminuir su contenido de agua y de la fracción más fina. El dique debe asegurar al depósito su estabilidad estructural, hidráulica y química

Los depósitos de colas y consecuentemente sus diques, son sometidos a sucesivos recrecimientos a medida que avanza la explotación, permitiendo la mayor acumulación de relaves De esta forma, la construcción se difiere en el tiempo y con ello el costo en Argentina sea el de la mina Bajo de la Alumbrera con sus 470 millones de toneladas de colas, una superficie de 850 hectáreas, con una presa de cierre de una longitud 2,5 km, y altura máxima 140 metros. Esta presa fue construida a lo largo del tiempo comenzando por un muro central y a medida que se avanza con la construcción, se rellena hacia aguas arriba con colas desecadas y el espaldón de aguas abajo y la mayor parte del cuerpo de la presa se construye con enrocado y suelos compactados, constituyendo de esta forma una estructura de mayor resistencia mecánica y estabilidad

En este proyecto, la mayor parte de los rellenos son de estéril de la mina, con disposición hacia aguas arriba de material seleccionado más fino que sirve de filtros y transición.

“El depósito, puede estar impermeabilizado o no dependiendo del tipo de colas y de los químicos agregados en el proceso minero para la obtención, de la configuración natural del sitio, y de las distintas regulaciones gubernamentales para este tipo de obra.” de inversión inicial de la misma, postergándolo a medida que se necesita acumular y disponer de mayor cantidad de residuos

Quizás el mejor ejemplo de ello

En otro sentido, muchas presas han sido construidas con los mismos relaves resultantes de la operación de la planta En general, se busca separar los relaves más gruesos (arenas de relaves) de la fracción más fina Con las arenas de relaves se construye el muro por vertido hidráulico y posterior desecación de las mismas

Este tipo de construcción, a veces se realiza con un muro de partida que da una primera contención al relave, mejorando su estabilidad inicial y favoreciendo su drenaje. Estas presas construidas con relaves, tienen problemas de inestabilidad debido principalmente a:

• Relativamente altos y/o variables contenidos de agua en el relave

• Muy difícil caracterización mecánica de las colas

• Recrecimientos excesivos que no permiten la disipación de la presión de poros

• Aumento de zonas saturadas por capilaridad

• Procesos de licuefacción tanto estática como dinámica

Estos últimos, espacialmente el fenómeno de licuefacción estático, son estudiados todavía por no conocerse con certeza el mecanismo de funcionamiento principalmente la forma en que se inician, y han sido responsables de fallas y colapsos como los más resonantes de los últimos tiempos

El sobrepaso producto de lluvias también constituye una forma de rotura o falla frecuente, debido a la conocida falta de apti- tud de soportar este tipo de solicitación de las presas de materiales sueltos (con mayor incidencia en las construidas con relaves)

En nuestra zona, especialmente en Chile, se ha dado el caso de colapso por fallas inducidas por sismos como por ejemplo el del depósito de la mina El Soldado en 1965, con la destrucción del pueblo El Cobre

En Argentina todavía no existe una legislación específica para los diques de colas, si bien se está trabajando en ello en algunas provincias y a nivel nacional, siendo responsabilidad de los consultores y las mineras la aplicación de normativas como el Design and Evaluation of Tailing

En el último congreso de diques de colas (6° Seminario Internacional en Gestión de Relaves, Tailings 2019), realizado en Santiago de Chile, donde tuvimos oportunidad de participar, se destacó la importancia de implementar en forma urgente acciones entre las que podemos destacar las siguientes:

• Elaborar acciones tendientes a disminuir el colapso, que estadísticamente ha ido en aumento y representa en números aproximadamente 10 veces los ocurridos con presas de embalse. En este último caso, de las presas de embalse, las fallas y sus consecuencias han ido disminu-

“Los depósitos de colas y consecuentemente sus diques, son sometidos a sucesivos recrecimientos a medida que avanza la explotación, permitiendo la mayor acumulación de relaves Quizás el mejor ejemplo de ello en Argentina sea el de la mina Bajo de la Alumbrera con sus 470 MT de colas, una superficie de 850 hectáreas, con una presa de cierre de una longitud 2,5km, y altura máxima 140 metros.”

Dams de EE UU , recomendaciones del International Commission on Large Dams (ICOLD) o de la yendo con el tiempo contrariamente a lo que pasa con los diques de colas

• Generar mayor compromiso entre las mineras y proyectistas a fin de asegurar continuidad de profesionales conocedores de las obras, sus criterios de diseño y problemática desde el inicio y a través del tiempo.

• Generar estudios tendientes a ampliar el inventario y estado de depósitos mineros incluyendo los que ya no están en operación.

• Reforzar monitoreos y dar continuidad en el tiempo inclusive en depósitos abandonados o posteriores al cierre

• Uso de nueva tecnología como los sistemas satelitales de medición de deformaciones de terreno en forma predictiva y no en forma de explicar el porqué de un colapso.

Respecto del monitoreo, en general se prevé, instala y operan sistemas de auscultación de las obras y del entorno. Se instalan instrumentos tales como piezómetros, inclinómetros, asentímetros, acelerógrafos, redes de medición microgeodésica, a fin de verificar las condiciones de estabilidad de las obras y el cumplimiento de las hipótesis de proyecto. Es usual también la instalación de pozos de monitoreo de aguas subterráneas, sensores para calidad de aire y polvo en suspensión, entre otros.