ACCIDENTES Y FALLAS EN PRESAS DE RELAVE

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1 ACCIDENTES Y FALLAS EN PRESAS DE RELAVE Arnaldo Carrillo Gil, I. C.,M. en I.(*) Profesor Emérito, Universidad Nacional de Ingeniería Presidente, A. Carrillo Gil S.A.,Ingenieros Consultores La ingeniería geotécnica y su metodología geoambiental tratan de manera moderna los principales problemas relativos al deterioro del medio ambiente en la minería, enfatizando en los aspectos de las actividades más usuales de la ingeniería peruana concernientes a la construcción y performance de los depósitos de desechos que originan efluentes líquidos y desperdicios sólidos que actualmente deben cumplir con requisitos mínimos para evitar la contaminación ambiental de su entorno. Las presas son generalmente las más peligrosas estructuras de la ingeniería, más aún las presas de relave. La falla de una presa, puede causar gran pérdida de vidas y de propiedades, cuyo valor puede ser mucho mayor que el de la presa en sí. El estudio de las fallas de una presa de relave puede ser de gran valor para la profesión de la ingeniería, si ésta se investiga completamente y se analiza objetivamente. Considerando específicamente las presas de relave como estructuras de retención de rellenos mineros, éstas pueden ser divididas básicamente en dos grupos: presas o diques de tipo convencional y rellenos hidráulicos construidos por etapas. Las presas de tipo convencional son construidas de acuerdo a los métodos y tecnología usualmente utilizada en geotecnia para las presas de enrocamiento, tales estructuras constituyen una alternativa en situaciones donde volúmenes apreciables de agua o efluentes no recirculan y son almacenados junto con el relleno sólido, o cuando las características del relave no permiten un adecuado diseño de presa de relleno hidráulico. Los rellenos construidos por etapas constituyen el tipo de estructura más utilizado en el país para la retención de residuos de mineralización, éstos se clasifican en tres grupos de acuerdo al método constructivo: relleno construido aguas abajo, relleno aguas arriba y rellenos en línea central. Estas denominaciones se refieren a la dirección en que la cresta del relleno se mueve en relación al dique de contención inicial a medida que la estructura aumenta de altura. Para una misma altura de relleno la presa que emplea el mayor volumen de material es la construida por el método aguas abajo, mientras que la construida aguas arriba presenta la desventaja de apoyarse sobre una fundación constituida por materiales casi siempre no consolidados, por ello la mayor parte de presas construidas por este método no son muy estables. En efecto, progresivamente los materiales de construcción vienen a reposar sobre los productos ya almacenados, si estos últimos están constituidos por materiales compresibles y poco resistentes la obra no es

2 estable y es causa de deformaciones importantes, y por lo tanto hay un gran riesgo de deslizamiento. Se estima además, por la experiencia en trabajos profesionales del autor, que uno de los problemas más importantes que deben tomarse en cuenta en nuestro país es la influencia que tienen los terremotos en determinadas regiones donde es posible se produzcan fallas por efecto de la onda sísmica o el desarrollo del fenómeno de licuefacción, que han originado en el pasado graves daños, algunos de los que se indican en la Tabla I. Considerándose que, de acuerdo con el hecho de que cualquier solución en ingeniería supone siempre un compromiso de costo, tiempo y seguridad, en las presas de relave que se construyan en el futuro en el país, deberá evaluarse límites razonables de estabilidad, inclusive mucho después de que la mina haya cerrado o el embalse sea abandonado definitivamente. La manera en que una presa de relave puede fallar se relaciona con sus funciones básicas: fallas hidráulicas, debidas a erosión de la superficie de la estructura; filtraciones excesivas o incapacidad para resistir las filtraciones a través de la presa o su cimentación; y fallas estructurales, como derrumbes o colapso estructural de la presa o su cimentación. Cada falla puede incluir uno o más de estos componentes y puede tener lugar independientemente, aunque algunas veces son interdependientes. Un análisis de los accidentes y fallas más comunes en presas de relave y sus comentarios acerca de las características de la falla, sus causas probables y medidas de prevención se presentan en la Tabla II. Como casi todos los accidentes, las fallas en presas de relave por lo general han sido causadas por ignorancia, descuido o indiferencia. Si cualquiera de estas causas es tolerada, la condición es favorable para una falla. Las fallas ocurren frecuentemente mucho tiempo después de que las condiciones que las producen son iniciadas. Esto conduce algunas veces a una confianza falsa e indebida en un diseño, construcción y mantenimiento impropios. Eventualmente se paga un precio muy grande por el descuido. Muchas de las condiciones que conducen a las fallas, dan señales de aviso mucho antes de que las condiciones sean peligrosas. Al ser detectadas, se deben tomar medidas correctivas para evitar problemas. El reconocimiento por parte de la comunidad minera de la manera en que fallan las presas de relave y sus causas, puede ayudar a reducir problemas en el futuro. Casi todas las fallas pueden ser prevenidas con un buen diseño, una construcción controlada y un mantenimiento constante, que son pasos requeridos en todos los trabajos exitosos de la ingeniería. Así la Ingeniería Geoambiental emerge como una contribución especializada de la Ingeniería Geotécnica en un contexto interdisciplinario y en la escena inicial de todo proyecto de minería para presas de relave, por lo tanto, esta contribución ha sido destinada a identificar con cierta claridad una adecuada utilización de las metodologías geotécnicas para evitar fallas y accidentes, buscando además soluciones a los posibles efectos contaminantes inducidos por la construcción u operación de obras civiles en la minería, tratando de controlar o limitar condiciones negativas de contaminación ambiental en sus problemas más relevantes, esto es, el correcto almacenamiento de residuos mineros que afectan actualmente grandes áreas de nuestro país. (*)MASTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA (UNAM-MEXICO),ESTUDIOS DE POST-GRADO EN EUROPA Y USA.

3 TABLA I ALGUNOS CASOS DE FALLAS DE PRESAS DE RELAVE EN EL PERU NOMBRE DE LA PRESA ALTURA DEL DEPOSITO AÑO DE OCURRENCIA CAUSA PROBABLE ESTADO ACTUAL DEL DEPOSITO CASAPALCA 60 m 1952 SISMO ABANDONADO MILLPO 60 m 1956 SISMO EN EJECUCION ALMIVIRCA (1*) QUIRUVILCA 40 m 1962 SISMO DE MAGNITUD 6.7 LLUVIAS ABUNDANTES ABANDONADO YAULI - YACU 80 m 1968 SISMO ABANDONADO RECUPERADA BUENAVENTURA ALMIVIRCA (2*) QUIRUVILCA ATACOCHA TICAPAMPA ALIANZA SAN NICOLAS CAJAMARCA SE DESCONOCE SE DESCONOCE 40 m 1970 SISMO DE 1970 ABANDONADO 20 m FALLA EN DRENAJE FALLA DE CONSTRUCCION Y DRENAJE FALLA DE CONSTRUCCION ABANDONADO ABANDONADO SE DESCONOCE DAÑOS HUMANOS, MATERIALES Y AMBIENTALES NUMEROSOS MUERTOS Y RIO RIMAC MUCHOS MUERTOS, INTERRUPCION DE LA CARRETERA CERRO DE PASCO HUANUCO DAÑOS A LA AGRICULTURA Y OBRAS DE INFRAESTRUCTURA DE LA ZONA INTERRUPCION DE LA CARRETERA CENTRAL Y RIO RIMAC DAÑOS EN LA AGRICULTURA DE HUACHOCOLPA, CONTAMINACION RIO SAN FELIPE RIO HUALLAGA Y DAÑOS A INFRAESTRUCTURA VIAL (100,000 TON DE RELAVES) TRES MUERTOS, DESTRUCCIÓN DE VIVIENDAS E INTERRUPCION DE LA CARRETERA DE HUARAZ LIMA (9,000 TON DE RELAVES) RIO TINGO Y DAÑOS EN LA AGRICULTURA

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