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Protocolo de reentrada de rocas en la mina subterránea de níquel de Sudbury, Ontario

En funcionamiento desde hace más de un siglo, la mina de Creighton, en Sudbury, Ontario, tiene un largo historial de actividades sísmicas inducidas por la tensión y generadas estructuralmente. Se utiliza un sistema de monitorización microsísmica para gestionar los riesgos sísmicos, mejorar la seguridad de los trabajadores y aumentar la productividad tras los estallidos de roca.

La mina de níquel de Creighton, situada en Sudbury (Ontario), que actualmente explota Vale Inco Limited, es la más profunda de Canadá. En funcionamiento desde 1901, la mina Creighton tiene un largo historial de estallidos de rocas debido a la estructura geológica de la mina. El sistema de control microsísmico se amplió en 1999 para supervisar las operaciones en toda la mina y proporcionar información sobre las condiciones de reentrada de las rocas, desempeñando así un papel importante en la gestión de los peligros y riesgos asociados a la explotación de las minas profundas.

Antecedentes

La actividad minera se ha desarrollado en la mina Creighton durante más de un siglo, utilizando diversos métodos para extraer los distintos yacimientos. En la actualidad, el método preferido es el retroceso vertical y la extracción a granel de ranuras y tajos.

La mina de Creighton está situada en el extremo sureste del complejo ígneo de Sudbury y se caracteriza por una serie de fallas y zonas de cizalla de última etapa. Aunque la mina de Creighton ha desarrollado métodos para gestionar con éxito la sismicidad inducida por las tensiones que rodean las excavaciones, la gestión de las actividades sísmicas importantes causadas por estructuras geológicas discretas resultantes de los cambios de tensión sigue siendo un reto.

Solución ESG

Los sistemas de monitorización microsísmica se han utilizado en la mina Creighton para observar la sismicidad de la mina desde 1980. En la actualidad, la mina Creighton cuenta con un sistema ESG Hyperion de 104 canales compuesto por acelerómetros uniaxiales y triaxiales. Además, se utiliza un sistema ESG Paladin™ independiente de 24 bits para detectar eventos de mayor magnitud.

La mina de Creighton implementó un proceso para evacuar las áreas de la mina después de un evento de estallido de rocas o una gran explosión de producción, utilizando el software de monitoreo de grandes eventos SeisWatch™ de ESG para observar la actividad sísmica y aislar las áreas de preocupación de seguridad para los trabajadores de la mina.

Se controlan varios parámetros clave, que dan una indicación de la rapidez con la que la sismicidad en ciertas zonas está decayendo a niveles de fondo. Por ejemplo, el trabajo sísmico se deriva del momento sísmico (M0) y da una indicación de la tasa de generación de eventos sísmicos. Un número elevado de eventos se caracteriza por una pendiente no lineal, mientras que las pendientes lineales indican una vuelta a las condiciones de fondo.

La agrupación indica la dispersión de los eventos en toda la mina, y suele alcanzar un máximo tras el estallido de la roca antes de decaer hasta los niveles de fondo. Otros parámetros que se controlan son la tasa de deformación sísmica, la tasa de decaimiento de los eventos y los histogramas de eventos por nivel.

La supervisión microsísmica y la aplicación de un protocolo de reentrada en la roca desempeñan un papel importante para ayudar a los operadores de la mina a mantener el ejemplar historial de seguridad de la mina Creighton, a pesar de ser una de las minas más profundas y propensas a las explosiones de Canadá.

Fig. 1: Sección longitudinal de la mina Creighton
Fig. 2: Conjunto de acontecimientos observados tras un estallido de rocas
Fig. 3: Ejemplo de una curva de respuesta típica para el parámetro de trabajo sísmico