Los fallos de las presas de relaves son uno de los procesos más peligrosos que pueden ocurrir y pueden causar grandes daños a la vida, la propiedad y la salud. La industria minera ha experimentado varios fallos importantes de presas en la historia reciente: Merriespruit 1994 (Sudáfrica), Omai 1994 (Guyana), Aznalcollar 1998 (España), Baia Mare 2000 (Rumania), Aitik 2000 (Suecia), Bento Rodrigues 2015 (Brasil) y recientemente en México (2018). Los registros históricos de fallas de presas de relaves son de alrededor de 20 eventos por década, lo que muestra una tendencia a desplazarse de los países desarrollados a los países en desarrollo.
Durante décadas, los tranques de relave se han vigilado mediante sistemas de control manual. Normalmente se trata de puntos seleccionados a lo largo de la presa, donde se perforan pozos que se visitan periódicamente. Aquí, las mediciones manuales se realizan con diversos instrumentos, en su mayoría consistentes en medidores del nivel del agua, piezómetros o inclinómetros. Sin embargo, este tipo de medición no produce datos suficientes para medir de forma coherente el rendimiento de la presa de contención si se recogen manualmente lecturas esporádicas. Por ello, algunos fallos de las presas pueden atribuirse tanto al efecto combinado de la rápida construcción del dique como a un mantenimiento y una supervisión deficientes, normalmente por medios alámbricos y/o manuales. A continuación se exponen algunas razones por las que un sistema de supervisión inalámbrico es una herramienta clave para la gestión de la seguridad de los diques.
1. Mejora el conocimiento de los mecanismos de fallo potenciales más críticos.
Es importante identificar la causa principal de los fallos para planificar mejor y aplicar las medidas correctas para atajarlos.
Los fallos de las presas de estériles pueden deberse a sobrecargas, a un comportamiento anómalo del material utilizado para construir la presa (normalmente estériles) o a problemas con los mecanismos de drenaje, que provocan un aumento de la presión de poros y, por tanto, una pérdida de resistencia.
También pueden deberse a otros factores, como sistemas de control deficientes. Con lecturas in situ manuales o por cable, los operadores no disponen de datos suficientes para hacerse una idea más clara de los principales factores que intervienen en los mecanismos de fallo. Esto aumenta enormemente los riesgos en los tranques de relave y sus alrededores, ya que los que supervisan la zona no pueden actuar de forma predictiva para detener posibles fallos. La cantidad de datos y la regularidad con la que se recopilan a través de soluciones de monitorización inalámbricas proporcionan una base sólida para un análisis de riesgos correcto y para construir modelos de riesgo potencial. Esto es clave para la planificación de riesgos a largo plazo y para comprender los mecanismos críticos de fallo.
2. Detecta situaciones susceptibles de desencadenar una rotura de la presa
La recogida de datos en tiempo real permite a los operadores conocer en todo momento el estado de la presa. También les permite crear rápidamente modelos «normativos» del comportamiento de la presa, lo que significa que las anomalías se detectan en cuanto se producen. Esto permite a los operadores detectar situaciones susceptibles de desencadenar un fallo de la presa -como que el nivel de agua supere un determinado límite o que se aceleren los desplazamientos horizontales en profundidad- y responder preventivamente a estas situaciones.
Por ello, los sistemas de vigilancia inalámbricos permiten aplicar medidas correctivas lo antes posible, preferiblemente antes de que se produzca cualquier tipo de incidente.
Esto es clave no sólo para reducir el riesgo y salvar vidas humanas, sino también para los márgenes de beneficio de una empresa. Las medidas correctoras tras un incidente y el tiempo de inactividad de la presa cuestan bastante más que las actividades de mantenimiento predictivo.
3. Sirve de herramienta para diseñar el crecimiento de la presa
Los conjuntos de datos acumulados mediante dispositivos de vigilancia inalámbricos son fundamentales para planificar con éxito el crecimiento futuro de la presa. En lugar de crear una estrategia de crecimiento basada en la memoria histórica y en acciones anteriores, con una solución de monitorización inalámbrica, los operadores pueden utilizar datos sólidos para implementar modelos que muestren el futuro estado probable de la presa y sus alrededores, y les permitan planificar con mayor precisión cualquier posible cambio futuro e incidente en el contexto de su crecimiento.
Como parte de una solución de Inteligencia Operativa, los datos de vigilancia inalámbrica también pueden utilizarse para crear «gemelos digitales» de partes de la presa, o de todo el emplazamiento, con el fin de modelar virtualmente futuras acciones en una versión «videojuego» del entorno.
En cualquier caso, la vigilancia inalámbrica permite reducir significativamente el riesgo de futuros fallos e incidentes, gracias a la utilización de los métodos más científicos posibles para calcular el potencial de riesgo futuro.
4. Proporciona una base sólida para el establecimiento y la aplicación de la respuesta adecuada en caso de que se produzca un fallo que implique riesgos humanos.
Equipados con la capacidad de modelizar futuros incidentes y responder de forma predictiva, los operadores pueden establecer respuestas fijas a incidentes concretos que se producen con regularidad, y establecer planes de contingencia de crisis en caso de emergencia.
Todo ello es posible gracias a la transmisión constante de datos precisos sobre el estado de las distintas partes de la presa de residuos.
Por ejemplo, los nodos inalámbricos que transmiten datos de los medidores de nivel de agua y los inclinómetros instalados en los sondeos permiten realizar controles periódicos. Los sensores piezométricos proporcionan información sobre la presión de poros del agua, y la medición del desplazamiento del terreno en profundidad se automatiza mediante un inclinómetro in situ que permite a los operadores medir el desplazamiento horizontal en profundidad. También son cruciales los medidores de asentamiento, que miden el nivel del agua en la presa o en las celdas de asentamiento para controlar los procesos de asentamiento de las paredes y los alrededores. Por otra parte, las estaciones meteorológicas miden variables como las precipitaciones y la velocidad del viento, y son fundamentales para que los operadores puedan considerar y planificar nuevos escenarios climáticos, especialmente en el contexto del cambio climático y de unos patrones meteorológicos cada vez más erráticos. De nuevo, esto permite dar respuestas predictivas y tempranas a cualquier posible anomalía que surja, reduciendo enormemente el riesgo de que se produzcan incidentes.
5. Proporciona un control a largo plazo con muy poco mantenimiento
Un sistema de vigilancia a largo plazo y que requiera poco mantenimiento es absolutamente esencial para los entornos de tranques de relave.
El mantenimiento manual de sensores y registradores de datos, entre otros, es en sí mismo increíblemente arriesgado, lo que significa que el mantenimiento de una solución de supervisión debe ser mínimo.
Esto requiere durabilidad para que el equipo pueda sobrevivir en condiciones físicas a veces muy duras; una larga duración de la batería, para que el equipo no necesite ser colocado con frecuencia; y una transmisión de larga distancia, para que pueda transmitir datos continuamente desde entornos difíciles y de difícil acceso durante largos períodos de tiempo. Dependiendo del sistema utilizado, la comunicación de largo alcance entre la pasarela y los registradores de datos en la mayoría de los sistemas 1 de monitoreo inalámbrico permite una distancia de hasta 15 km entre la pasarela y los registradores de datos en una situación óptima. En el contexto de una mina, esto significa que, 2 al colocar la pasarela en la oficina central de la mina, se puede llegar a casi cualquier punto de la mina donde se coloque un sensor, lo que significa que nunca es necesario realizar lecturas manuales. Las baterías integradas de larga duración hacen que los sistemas remotos de adquisición de datos sean autónomos hasta por 10 años, lo que mejora los ciclos de mantenimiento del sistema de monitoreo. Esto reduce enormemente los riesgos, ya que el equipo rara vez falla, lo que significa lecturas continuas y precisas durante años. A su vez, esto disminuye el tiempo de inactividad potencial y significa que no es necesario mantener manualmente el sistema de monitorización.
