Geomecánica y estabilidad de roca: La planificación como paso previo a la eficiencia

Son diversos los factores que inciden en el desarrollo de la minería subterránea, ante las exigencias que afrontan operaciones cada vez más profundas.

“Desde el punto de vista geomecánico, aspectos como la calidad del macizo rocoso, la orientación de discontinuidades, la presencia de zonas de falla o fracturación intensa, y las condiciones de esfuerzo in situ, son determinantes para definir tanto el método de excavación como el sistema de fortificación. Además, variables hidrogeológicas —como la presencia de agua subterránea— pueden afectar la estabilidad y el diseño del sostenimiento”, expresó David Blanco, académico de la Facultad de Ciencias de la Construcción y Ordenamiento Territorial de la Universidad Tecnológica Metropolitana.

“Otro factor crítico es la interacción entre el diseño del túnel y la operación minera en curso. La necesidad de mantener condiciones seguras, garantizar la continuidad operacional y optimizar recursos impone restricciones al diseño del soporte”, añade el profesional, quien es además director de Desarrollo Académico de esta casa de estudios.

En ese contexto, Alejandra Villouta, Team Leader Geotechnical de GHD Chile Región, destacó que “la geomecánica desempeña un papel fundamental en la estabilidad del macizo rocoso durante una excavación subterránea, que, al alterar el medio circundante, compuesto por diversas estructuras geológicas, se convierte en un factor relevante para la fortificación. Comprender estos aspectos hace que las especialidades de geología, hidrogeología y geotecnia sean esenciales en el diseño de túneles mineros”.

En tanto, Gonzalo Herrera, gerente general de Ischebeck Chile, advirtió que “la planificación y ejecución de túneles mineros implica mucho más que excavar, requiere una comprensión detallada del terreno, porque las condiciones geotécnicas son claves para definir el tipo de sostenimiento, la secuencia de trabajo y la tecnología que se va a utilizar”.

Y resaltó que “la profundidad del túnel y la carga del terreno sobre él influyen directamente en los esfuerzos que se generan y por lo tanto, en el diseño del sistema de fortificación. Además, no se pueden dejar de lado aspectos como la actividad sísmica de la zona, que puede representar un riesgo importante, ni las condiciones propias del proyecto: tiempos de avance, logística, ventilación y el uso eficiente de materiales”.

Planificación

Daniel Martínez, subgerente de Proyectos Especiales de CBB, mencionó que factores como la calidad y resistencia de la roca, la presencia de humedad y presiones de agua entre otros, inciden directamente en la estrategia de sostenimiento.

En este escenario, “CBB Ready Mix ha consolidado una propuesta de valor basada en soluciones integrales de ingeniería, adaptadas a los requerimientos de cada proyecto. Su enfoque se centra en optimizar la eficiencia constructiva y garantizar la seguridad estructural, integrando no solo el suministro de materiales, sino también un acompañamiento técnico desde las etapas de diseño, planificación y ejecución”, agregó.

En tanto, Alejandra Villouta aludió al hecho que “los riesgos y características geológicas, geotécnicas e hidrogeológicas son determinantes en el desarrollo de túneles, que se caracterizan por su complejidad e incertidumbre full 3D. Estas obras subterráneas se llevan a cabo bajo condiciones que no se pueden observar con la facilidad de una obra superficial, y donde el terreno circúndate actúa como parte fundamental del revestimiento del túnel, incrementando así la necesidad de una evaluación precisa de estos factores”.

“La definición del método constructivo, la orientación, tipo de sección, las dimensiones, el tipo de fortificación y el programa de construcción de un túnel se determina en función de los estudios de detección de riesgos y una caracterización geológica, geotécnica e hidrogeológica detallada”, afirmó.

Esto es complementado por Francisco González, jefe de la Unidad Rocas del Idiem, quien mencionó que la planificación de túneles mineros “exige una comprensión profunda de las condiciones del terreno y de su comportamiento frente al proceso de excavación”.

“No todas las rocas responden igual ante una excavación: algunas presentan alta resistencia y estabilidad, mientras que otras pueden estar fracturadas, alteradas o contener zonas débiles que comprometen su integridad. Las estructuras geológicas también desempeñan un rol crítico, ya que pueden actuar como planos de debilidad o convertirse en vías de ingreso de agua. En este sentido, las condiciones hidrogeológicas son otro elemento determinante. La presencia de agua subterránea puede afectar tanto la estabilidad del terreno como las condiciones de trabajo, especialmente si los materiales pierden resistencia al saturarse o si se generan altas presiones. Además, la profundidad del túnel implica mayores esfuerzos sobre el macizo, lo que puede desencadenar fenómenos como estallidos de roca o deformaciones significativas, sobre todo en minas profundas, como las que actualmente se están desarrollando”, comentó.

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