Proyecto El Teniente: El centro de la tierra

La cartera de proyectos El Teniente busca profundizar la explotación del yacimiento, sumando reservas que ascienden a 2.000 millones de toneladas aproximadamente, con una ley media de cobre de 0,86% y 220 ppm de molibdeno. Ello permitirá que la división de Codelco continúe con el tratamiento de 137 mil toneladas por día de mineral por más de 50 años.

Los proyectos Andes Norte Nuevo Nivel Mina (NNM), Diamante y Andesita constituyen la Cartera de Proyectos Teniente, que reemplazó al proyecto original Nuevo Nivel Mina, lo que permitirá extender por 50 años la operación divisional de Codelco e iniciar la explotación del nivel Teniente 9, el más profundo respecto de los sectores que actualmente están en explotación.

Los proyectos presentan una alta complejidad geotécnica, lo que ha hecho necesario utilizar tecnología de vanguardia y adaptar soluciones constructivas a la realidad del yacimiento: el hidrofracturamiento, la fortificación 100% mecanizada de los túneles principales y el blindaje mecanizado de piques verticales.

Andes Norte

El Teniente, la mina subterránea más grande del mundo, experimenta uno de los momentos más desafiantes de su centenaria historia. El agotamiento de sus actuales sectores de extracción le exige avanzar, utilizando una compleja estrategia de ingeniería y tecnología, hacia una nueva fase de profundización de su explotación, con el objetivo de extender su operación por otros 50 años.

Andes Norte es la reconfiguración del Nuevo Nivel Mina (NNM). En el proyecto original su puesta en marcha estaba planificada para el año 2017. Codelco tuvo problemas técnicos importantes durante la construcción, que hicieron necesario reconfigurar el proyecto. El concepto original consistía en explotar casi 2 mil millones de toneladas de reserva a una ley de 0,86% de cobre. El sector estaba en la zona profunda del Teniente, a 300 m bajo la explotación actual, en la cual se emplazaría una cota única en que se distribuía la explotación de mineral en torno a Pipa Braden.

No es primera vez que El Teniente debe vencer al macizo rocoso para extraer el mineral. La explotación del yacimiento ha sido difícil desde sus inicios, complejidad que se ha intensificado en las últimas décadas debido a la dureza de su roca, una explotación a mayor profundidad y las condiciones tectónicas donde se emplaza el yacimiento. Por tanto, el desarrollo de Andes Norte, emplazado en la cordillera de los Andes, en una zona de altos esfuerzos, no sería fácil.

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Geología compleja

El proyecto se construye dentro de una geología de andesita con estructuras horizontales y discontinuidades rellenas de minerales duros. Es una zona topográficamente compleja, ya que se construyen los túneles bajo las quebradas que están en la zona alta de Sewell. La roca está prácticamente en estado crítico constante, desde el punto de vista del desplazamiento. Constantemente tensada a los esfuerzos de corte, sumado a que existen estructuras subhorizontales presentes en el macizo y al cambio de esfuerzos que genera la minería misma del túnel, lo que en resumen se traducía en el escenario propicio para concentrar el rompimiento del macizo con alta energía.

Justamente el macizo es el gran protagonista en el devenir del proyecto. Al este de la Pipa Braden y bajo la Cordillera de Los Andes, es donde han existido históricamente las mayores complejidades de explotación.

Tecnologías

Frente a esta dificultad, Codelco, a partir del 2015, en conjunto con la asesoría de expertos de nivel mundial, inició un estudio profundo del macizo rocoso, cuyas conclusiones permitieron establecer soluciones constructivas y realizar una reconfiguración del Nuevo Nivel Mina.

Entre los nuevos desarrollos destaca el preacondicionamiento aplicado a túneles a través del hidrofracturamiento. Esta técnica se usa desde hace más de 10 años en El Teniente para preparar la explotación de roca dura, creando fracturas con agua a presión de forma masiva para controlar la sismicidad en la mina. Ahora, por primera vez en la historia de la minería mundial, se está utilizando este método para preacondicionar túneles.

A nivel masivo se está utilizando el hidrofracturamoiento típico, en que se perforan pozos de 100 metros de altura, distancia suficiente que se considera necesaria para no tener eventos de magnitud alta, cercanos a los niveles donde hay gente. Se van colocando fracturas artificiales con inyección de agua a alta presión, generando un cambio en la condición del macizo rocoso.

Se aplicó este diseño en el túnel de acceso principal, en base a una dupla de pozos de hidrofracturamiento en 300 metros de profundidad. Para el túnel de ventilación en tanto, se ejecutó un diseño distinto a modo de una hilera de pozos de hidrofracturamiento y por el medio va la traza del túnel.

A esto se le sumó el Destressing Blast, técnica complementaria utilizada por el hidrofracturamiento, que tiene un objetivo similar desde el punto de controlar el riesgo sísmico, pero que se aplica en condiciones diferentes, por ejemplo, en la frente misma del túnel.

Otra innovación por parte de Codelco, ha sido la aplicación de un nuevo estándar de fortificación de túneles, con aumentos en la capacidad de resistencia de la fortificación a niveles inéditos en la minería chilena (perno, malla, shotcrete y refortificación con perno cable y malla adicional) para minimizar las consecuencias de un evento sísmico. La capacidad de absorción de esta fortificación nueva es de alta capacidad, la cual, en magnitud debiese resistir hasta un evento de magnitud 2.0.

El tercer componente para la constructibilidad fue la remotización de equipos. Se aplicaron equipos Boltec para sacar a los operadores de las tareas más críticas, una de ellas la instalación de la fortificación primaria en la construcción del túnel. Estos equipos colocan la malla, el perno, lechan e instalan la fortificación primaria para poder ingresar con un nivel de seguridad mayor.

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Explotación

Los sectores actuales de explotación se ubican sobre la cota Teniente 8, el nivel más profundo de la División, por donde pasan los trenes que acarrean el mineral hacia la planta concentradora. Andes Norte está bajo la cota Teniente 8 (cota 1.880), es decir, 100 metros por debajo. Por lo tanto, para disminuir el riesgo al plan, se decide colocar dos niveles intermedios de explotación, que están en la cota Teniente 7: Andesita y Diamante, que acompañan la primera explotación de la bajada de NNM, conocida como Andes Norte. El año 2030 debiese iniciar la segunda fase de NNM hacia el Sur, que se conoce como Andes Sur. Estos sectores son más pequeños, de menor riesgo, que maximizan la utilización de la infraestructura actual y, por lo tanto, cumplen el requisito de reducir el riesgo al plan minero. No obstante, el desafío global para la Corporación será mantener la continuidad operacional de la división con una producción superior a las 400 mil toneladas de cobre fino anuales.

Diamante y Andesita

El año 2021 el Directorio de Codelco aprobó la etapa inversional de Diamante y Andesita, que implican en total recursos por US$ 730 millones y US$ 513 millones, respectivamente.

Diamante considera la construcción de unos 40 kilómetros de túneles y su puesta en marcha está prevista para octubre de 2022. Además, contempla la construcción de un nuevo túnel de acceso a El Teniente, que será bidireccional y se convertirá en el eje de transformación del yacimiento.

En el caso de Andesita su entrada en operación está prevista para octubre del 2023. El proyecto construye e instala del orden de 25 km de túneles y 85 puntos de extracción. Contará con equipos LHD autónomos operados desde el Centro Integrado de Operaciones (CIO) de Rancagua. Un gigante al centro de la tierra.

Hito de construcción

El puente correa del Proyecto Andes Norte avanza sobre lo programado. El gran hito fue el montaje del tramo B de su galería, uno de los más críticos debido a las dimensiones de la estructura: tiene una longitud de 90 metros y un peso de 350 toneladas, aproximadamente. La construcción llevaba un 80% de avance a noviembre de 2021 y está en la última etapa de las obras civiles.

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