Barrera de seguridad en minas subterráneas: Guía completa para la prevención y el control de explosiones de rocas
Los estallidos de rocas constituyen riesgos geológicos importantes en la minería subterránea. Una prevención y un control eficaces requieren un sistema de gestión integral: identificación de peligros, evaluación dinámica de riesgos, desarrollo de planes, monitoreo y alerta temprana, e implementación de medidas de control. El objetivo principal es identificar con precisión los factores causales, evaluar científicamente los niveles de riesgo, desarrollar sistemáticamente estrategias de mitigación y mantener un monitoreo y alerta temprana en tiempo real para minimizar los incidentes de estallidos de rocas y proteger la seguridad de la producción minera.
I. Proceso de Ejecución Principal para la Prevención y el Control. La prevención y el control de desprendimientos de rocas deben seguir un flujo de trabajo progresivo: evaluación del riesgo → desarrollo del plan → monitoreo y alerta temprana. Las responsabilidades y los estándares de implementación deben estar claramente definidos en cada etapa para garantizar que las medidas se ejecuten efectivamente y sean efectivas.
(a) Mecanismo de Evaluación de Riesgos Dinámicos. La evaluación de riesgos debe centrarse en escenarios de alto riesgo y combinar estudios de susceptibilidad con una evaluación dinámica continua. Cuando se presentan precursores típicos de estallidos de rocas —como vibración intensa del terreno, levantamiento instantáneo del piso o de las costillas, eyección de rocas, o cuando la profundidad de la mina supera los 1000 m—, se deben realizar estudios de susceptibilidad obligatorios. En las secciones de la mina con alta propensión a estallidos de rocas, el departamento técnico de la mina debe dirigir las evaluaciones de riesgos dinámicos y elaborar informes de evaluación mensuales y anuales. Estos informes, revisados por el jefe técnico de la mina, servirán como base principal para las medidas de control.
(b) Desarrollo y Aprobación de Planes de Control. La calidad científica y la especificidad de los planes de control determinan su eficacia. El desarrollo del plan debe integrar información clave: factores causantes de estallidos de rocas, resultados de la evaluación dinámica de riesgos y zonas de riesgo potencial. Tras su redacción, los planes deben someterse a una revisión por pares bajo la dirección del jefe técnico de la mina; solo tras la aprobación y el aval del gerente principal de la mina, puede iniciarse su implementación. Este proceso garantiza que los planes sean técnicamente viables y operativamente implementables.
c) Construcción del Sistema de Monitoreo y Alerta Temprana. El monitoreo y la alerta temprana funcionan como el sistema de detección temprana de la mina y deben adaptarse al nivel de riesgo de la misma. Las minas subterráneas a más de 800 m de profundidad o aquellas ya identificadas como propensas a estallidos de rocas deben instalar sistemas de monitoreo de presión del suelo en línea. Las minas con riesgos graves de estallidos de rocas deben complementar el monitoreo básico con instalaciones especializadas, como el monitoreo microsísmico, establecer procedimientos rutinarios de vigilancia y alerta para zonas peligrosas y establecer umbrales de alerta cuantificados para permitir la detección temprana y alertas oportunas.
II. Requisitos Clave de Implementación Para garantizar un control efectivo, se deben establecer requisitos estrictos para la evaluación de riesgos, la ejecución del plan, el apoyo al monitoreo y la protección del personal, formando un sistema integral de prevención de circuito cerrado.
a) Métodos de evaluación de riesgos y criterios de calificación. La evaluación dinámica del riesgo de estallido de rocas debe utilizar métodos científicamente aceptados, como criterios de mecánica de rocas, simulación numérica, alerta temprana basada en monitoreo o enfoques empíricos, para garantizar resultados fiables. Las empresas mineras deben combinar los resultados de la evaluación dinámica con los daños observados por estallido de rocas para asignar grados de riesgo, lo que proporciona una base graduada para las medidas de mitigación específicas.
(b) Contenidos básicos de los planes de control y prioridades de implementación. Los planes de control deben abarcar todos los elementos críticos: evaluación de la calidad del macizo rocoso, análisis de susceptibilidad a explosiones de roca, sección transversal y dimensionamiento de la calzada, optimización de los parámetros estructurales de los paneles, voladuras de desesfuerzo de pilares, preacondicionamiento del frente, diseño de soportes de la calzada y respuesta a emergencias tras explosiones de roca. El control de la fuente es fundamental: priorizar métodos y procesos de minería que reduzcan la concentración de tensiones. Optimizar el diseño de la mina, la secuencia y dirección de la extracción, y los parámetros de los paneles para mitigar los riesgos en la fuente.
Se requieren controles diferenciados para distintos escenarios de riesgo. En zonas de alta tensión con microsismicidad frecuente, aplique medidas avanzadas de desesfuerzo, como la voladura de pilares. En zonas propensas a estallidos de rocas por deformación durante la construcción de túneles, adopte un preacondicionamiento con voladuras de frente para reducir la acumulación de energía. En carreteras afectadas por estallidos de rocas de tipo sísmico, priorice los sistemas de soporte que absorban energía. Establezca un protocolo de respuesta a emergencias: evacue al personal inmediatamente al detectar indicios de estallido de rocas y determine los tiempos seguros de reingreso con base en las características de decaimiento microsísmico y las evaluaciones de riesgos actualizadas después de las medidas de mitigación.
(c) Estándares de Disposición del Sistema de Monitoreo. El monitoreo microsísmico es una herramienta clave y debe cubrir todas las áreas donde puedan ocurrir explosiones de rocas. La ubicación de los sensores debe formar una disposición espacial envolvente para eliminar los puntos ciegos, garantizando así la integridad y confiabilidad de los datos.
(d) Fortalecimiento de la seguridad y protección del personal. Para minimizar la exposición del personal, priorizar la operación remota y automatizada de jumbos de tunelaje, plataformas de empernado, cargadores y otros equipos mineros. Reducir la duración y la frecuencia de la presencia humana en zonas propensas a explosiones de rocas es esencial para salvaguardar la vida.
En resumen, el control de estallidos de rocas en minas subterráneas debe adherirse a los principios de prevención prioritaria, medidas específicas, soluciones tecnológicas y gestión de ciclo cerrado. Mediante el establecimiento de procesos de ejecución robustos, el cumplimiento de requisitos técnicos críticos y el apoyo a la monitorización científica, las minas pueden construir un sistema de defensa integral y multicapa que proporcione una sólida protección de seguridad para operaciones subterráneas de alto riesgo.
