Una de las principales prioridades de las industrias mineras y de extracción de minerales es reducir el número de fallas catastróficas de las presas de relaves. Se necesitan herramientas muy mejoradas para evaluar la licuefacción estática de las presas de relaves existentes, particularmente dado el crecimiento exponencial en volumen y altura de estas instalaciones.
Como tal, las universidades australianas se han asociado con un consorcio global de seis empresas mineras para ayudar.
La investigación se realizó como parte de un proyecto llamado TAILLIQ (Licuefacción de relaves), financiado por el Consejo de Investigación de Australia (ARC), con apoyo en especie y financiamiento adicional proporcionado por Anglo American, BHP, Freeport-McMoran, Newmont, Rio Tinto y Recursos de Teck. El proyecto TAILLIQ tiene como objetivo ayudar a comprender mejor y reducir el riesgo de pérdida de contención de relaves mineros por licuefacción estática.
Los investigadores de TAILLIQ pertenecen a la Universidad de Australia Meridional, la Universidad de Australia Occidental (UWA), la Universidad de Wollongong y la UNSW.
Su descubrimiento de investigación más reciente se relaciona con la forma en que se puede usar la prueba de penetración de cono (CPT) para determinar el estado y la fuerza de los relaves.
Nueva evidencia experimental, respaldada por comparaciones con datos de campo, respalda un nuevo marco de interpretación de CPT que permite a los ingenieros interpretar datos de CPT en relaves limosos saturados y no saturados, como se revela en un nuevo geotécnica papel. El Instituto de Ingenieros Civiles, editor del artículo, lo ha hecho descargable gratuitamente hasta el 1 de agosto.
El estudio de tres años, que involucró relaves de oro y cobre, encontró que:
- Las resistencias a la penetración del cono aumentan debido a la presencia de succión cuando los relaves no están saturados;
- Las resistencias se pueden normalizar y utilizar para establecer relaciones con los parámetros del estado inicial, tanto para estados saturados como no saturados, siempre que se tenga en cuenta la presencia de endurecimiento por succión, así como la influencia de la succión en el esfuerzo efectivo medio, y siempre que ya que las penetraciones del cono se producen en condiciones de drenaje;
- Las relaciones permiten retrocalcular los parámetros de estado y realizar estimaciones de los ángulos máximos de fricción de los relaves para cargas drenadas, así como su propensión a licuarse durante cargas no drenadas.
“Esta investigación ayudará directamente a los ingenieros. Los métodos de interpretación de CPT utilizados en la industria antes de estos descubrimientos se desarrollaron principalmente para suelos naturales saturados”, dijo en un comunicado de prensa el profesor Adrian Russell de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney, Australia, autor principal del artículo.
“Existen muchas diferencias entre los suelos naturales saturados y los relaves en una presa, siendo los relaves más limosos en muchos casos”, dijo Russell. “Además, hay muchas secciones de relaves que no están saturadas o tienen presiones de agua negativas debido al ascenso capilar cuando están saturadas. Estos efectos no se han abordado de forma rutinaria al interpretar los datos de CPT”.
El Dr. Michael Davies, asesor sénior sobre relaves y desechos mineros en Teck Resources, subraya la necesidad de que las universidades y la industria trabajen juntas y cierren la brecha de conocimiento.
“Las colaboraciones de este tipo producen resultados que la industria puede entender y utilizar, brindando acceso a las herramientas y técnicas de investigación más avanzadas para ayudar a resolver algunos de los problemas más apremiantes”, dijo Davies.
TAILLIQ ha generado montañas de datos de laboratorio de alta calidad e interpretaciones de campo, junto con nuevas explicaciones teóricas y herramientas de modelado, que se relacionan con el comportamiento y las fortalezas fundamentales de los relaves, así como pautas prácticas.
Los investigadores no se detienen. El profesor Russell recibió recientemente una Beca Futura de ARC, lo que le permite dedicar el 100 % de su tiempo a abordar los efectos del envejecimiento y la carga sísmica, para ayudar a garantizar la seguridad de las presas de relaves durante su vida útil de diseño de 10 000 años.
Una lista de publicaciones hasta el momento puede ser encontrado aquí.
