CASO PRÁCTICO DE KANSANSHI

LA TECNOLOGÍA INSAR REDUCE EL DESPLAZAMIENTO DEL DESLIZAMIENTO DE TIERRA EN UN 50 % EN LA CANTERA DE KANSANSHI

La mina Kansanshi, situada en Zambia, destaca por ser la mayor mina de oro y cobre a cielo abierto de África. Con pozos que se extienden hasta 3 km y situados en un entorno geológicamente complejo de dolomita, mármol y roca esquistosa, la estabilidad de los taludes es fundamental para el funcionamiento seguro y eficiente de la mina. First Quantum Minerals Ltd. (FQML) ha logrado una notable reducción del 50 % en el desplazamiento de los taludes mediante la implementación de tecnología avanzada de radar de apertura sintética interferométrica (InSAR).

Riesgos y atención especial a la estabilidad de los taludes en la mina de Kansanshi.

La frecuente inestabilidad de los taludes en la mina de Kansanshi se debió a múltiples factores, entre ellos la erosión de los materiales, la elevada presión del agua y las variaciones estructurales de la roca. Estas condiciones aumentaban el riesgo de deslizamientos de tierra, lo que podía provocar interrupciones en las operaciones y poner en peligro la seguridad de los trabajadores. Garantizar la estabilidad en zonas críticas, como la parte superior del talud de M15, se convirtió en una prioridad absoluta para FQML.

Materiales erosionados: La erosión constante debilitó la integridad de los taludes, lo que aumentó el riesgo de deslizamientos de tierra.

Alta presión hidráulica: la acumulación de agua en las laderas aumentó la presión intersticial, lo que contribuyó a la inestabilidad del terreno.

Variaciones estructurales: La compleja geología de las dolomitas, los mármoles y las rocas esquistosas planteó dificultades adicionales a la hora de mantener la estabilidad de los taludes.

Detalles

  • Sector: Minería

  • Caso de uso: 

  • Producto: 

Monitorización innovadora del terreno en una fase temprana mediante InSAR

En respuesta a estos retos, FQML adoptó en 2021 la tecnología InSAR, proporcionada por SkyGeo, para supervisar y gestionar los movimientos del terreno de forma más eficaz. El sistema InSAR utiliza un radar interferométrico de apertura sintética para obtener imágenes de alta resolución del terreno, lo que permite detectar con precisión desplazamientos mínimos que podrían indicar futuras anomalías.

La implementación de InSAR ha tenido un impacto significativo en la seguridad y los costes operativos de la mina de Kansanshi. Gracias a la recopilación y el análisis continuos de datos, SkyGeo ha emitido alertas tempranas que han permitido al equipo geotécnico de FQML mitigar los riesgos de forma proactiva.

El monitoreo se llevó a cabo utilizando los siguientes métodos (imagen izquierda): inspecciones visuales, radares terrestres, estaciones totales robóticas (rombos rojos), prismas con estaciones totales (rombos negros) y piezómetros (triángulos azules invertidos). Se utilizó InSAR desde 2021 para complementar los sistemas terrestres existentes trimestralmente y cubrir un área más amplia (imagen derecha). La frecuencia se cambió a mensual cuando se emitió una alerta para el muro M15 y se aumentó a cada 11 días, ya que InSAR se convirtió en una herramienta de monitoreo fundamental.

Ventajas principales de InSAR en Kansanshi

  • Reducción de riesgos: La capacidad de detectar desplazamientos mínimos ha permitido una intervención temprana, reduciendo el riesgo de deslizamientos de tierra importantes.

  • Optimización de costes: la prevención de deslizamientos de tierra y la intervención temprana han reducido los costes asociados a las reparaciones y al tiempo de inactividad.

  • Mayor seguridad para los trabajadores: al garantizar la estabilidad de las laderas, se ha creado un entorno de trabajo más seguro para los empleados de la mina.

Los datos obtenidos mediante InSAR impulsan la implementación de soluciones proactivas

Gracias a las alertas emitidas por InSAR, FQML ha podido implementar soluciones eficaces, como la instalación de drenajes horizontales y pozos de alivio para reducir la presión del agua en las laderas. Además, la plataforma Antares de SkyGeo ha facilitado la priorización de las zonas de alto riesgo mediante niveles de riesgo codificados por colores, lo que ha permitido una rápida interpretación y respuesta por parte del equipo geotécnico.

Supervisión en tiempo real y alertas

A mediados de 2022, los datos de InSAR revelaron desplazamientos progresivos a lo largo de la cara occidental de la pendiente M15, con velocidades de hasta -101 mm/año. Estos desplazamientos formaron un patrón de hundimiento circular, lo que indicaba un posible desprendimiento de la pendiente. Gracias a la monitorización en tiempo real, FQML pudo intervenir rápidamente para evitar una posible catástrofe.

Resultados tangibles

Reducción del 50 % en los desplazamientos: La implementación de InSAR ha reducido significativamente los movimientos de los taludes, mejorando la estabilidad general de la mina.

Prevención de interrupciones operativas: La capacidad de detectar y mitigar los riesgos ha permitido mantener la continuidad de las operaciones mineras sin interrupciones importantes.

Mayor confianza operativa: La tecnología ha reforzado la confianza de FQML en sus estrategias de gestión de riesgos y en la seguridad de sus instalaciones.

Los estudios topográficos evaluaron más a fondo la situación, y las actualizaciones y sesiones de consulta posteriores nos llevaron a centrarnos en estas áreas. A partir de ese momento, se intensificaron los estudios topográficos en esta parte del emplazamiento. La cronología ilustra la secuencia de acontecimientos desde junio de 2022 hasta noviembre de 2022, así como el resultado positivo. Todo ello fue posible gracias a las medidas proactivas aplicadas con la orientación de SkyGeo e InSAR.

Avances significativos en la gestión de riesgos mineros

La adopción de la tecnología InSAR y la colaboración con los expertos en InSAR de SkyGeo han supuesto un punto de inflexión para First Quantum Minerals Ltd. en la mina de Kansanshi. Al proporcionar una fuente fiable de datos de alta resolución sobre los movimientos del terreno, la tecnología InSAR ha permitido una gestión proactiva de los riesgos asociados a la inestabilidad de los taludes, garantizando la seguridad de los trabajadores y la continuidad de las operaciones mineras.Para obtener más información sobre soluciones avanzadas de monitorización geotécnica y tecnologías de gestión de riesgos, visite nuestro sitio web y explore nuestros artículos relacionados con la tecnología InSAR.

Casos prácticos del sector minero

  • Lago en un cráter volcánico al atardecer, utilizado para ilustrar cómo InSAR mapea sutiles elevaciones y hundimientos alrededor de los sistemas volcánicos a lo largo del tiempo.

    Compañía Minera de Potasa

    Aprovechando el enfoque holístico de SkyGeo para gestionar el riesgo geotécnico, el cliente ahora identifica los sumideros lo antes posible y minimiza la probabilidad de que se produzca un colapso catastrófico que provoque el fallo del dique.

  • Imágenes una al lado de la otra de una pared rocosa con grietas y vegetación escasa a la izquierda, y una mina a cielo abierto con grandes camiones, caminos de tierra y alteraciones visibles del suelo a la derecha.

    Mina de cobre de Kansanshi

    Estabilización de los movimientos de las paredes de minas a cielo abierto detectados por InSAR utilizando drenajes horizontales.

Preguntas frecuentes

  • InSAR se utiliza para supervisar la deformación en minas a cielo abierto, vertederos de residuos, instalaciones de residuos y la infraestructura circundante. Proporciona visibilidad de series temporales en áreas amplias que complementa la supervisión in situ, lo que ayuda a los equipos a comprender dónde se producen cambios en el movimiento y dónde es necesario prestar atención.

  • Sí, cuando se interpretan correctamente. Las tendencias de las series temporales pueden revelar cambios sutiles que pueden indicar condiciones cambiantes. La interpretación de expertos es importante para separar la señal del ruido y comprender qué patrones son significativos para el riesgo geotécnico.

  • No. El InSAR complementa la supervisión y las inspecciones terrestres. Puede ayudar a priorizar dónde buscar y proporcionar un contexto más amplio a lo largo del tiempo, pero las decisiones deben integrar múltiples fuentes de datos y el criterio técnico.

  • InSAR proporciona visibilidad de series temporales en áreas amplias de la deformación de la superficie en toda una mina, incluyendo pozos, vertederos e instalaciones de residuos. Cuando se interpreta correctamente, ayuda a identificar dónde se producen cambios en el movimiento a lo largo del tiempo, de modo que los equipos pueden priorizar la inspección, los recursos de supervisión y la planificación de medidas de mitigación.

  • InSAR puede ayudar a caracterizar y cuantificar las tendencias de deformación en los TSF y el terreno circundante, lo que facilita la detección temprana y la priorización. Dado que los TSF son activos de alto impacto, los resultados deben ser interpretados por especialistas e integrados con la monitorización del emplazamiento y el contexto geotécnico para respaldar decisiones seguras.

  • La alerta temprana consiste en identificar patrones de movimiento anormales o cambios en las tendencias con la suficiente antelación como para activar una revisión más detallada o una investigación adicional in situ. La alerta temprana práctica depende de un marco específico para cada lugar: valores de referencia, umbrales e interpretación de expertos, no de una única cifra o mapa universal.

  • Los resultados basados únicamente en datos pueden ser fáciles de malinterpretar, especialmente en entornos mineros complejos. SkyGeo combina datos InSAR con experiencia en el ámbito geotécnico, controles de calidad y flujos de trabajo de interpretación para traducir las mediciones en información clara y consciente de los riesgos que respalda la toma de decisiones y la seguridad de las operaciones.

  • La monitorización por satélite respalda los programas de seguridad de TSF al proporcionar observaciones coherentes e independientes de los patrones de deformación a lo largo del tiempo. Ayuda a demostrar la diligencia debida, respalda las pistas de auditoría y puede poner de relieve tendencias que merecen una investigación más detallada. Es importante destacar que la gestión de riesgos de las TSF depende de la interpretación: comprender qué movimientos son previsibles, cuáles son anormales y cómo se relacionan los cambios con las condiciones del emplazamiento y las acciones operativas. La monitorización por satélite es más eficaz cuando se inscribe en un marco de gobernanza: umbrales, responsabilidades, pasos de validación y vías de escalamiento claras.

  • El monitoreo satelital puede identificar tendencias de deformación que pueden indicar condiciones cambiantes, pero no debe considerarse como una simple herramienta de «predicción de fallas». Las fallas en los residuos mineros son complejas y, a menudo, dependen de múltiples factores que interactúan entre sí. El uso responsable de los datos satelitales es como una capa de alerta temprana y detección: detectar cambios, evaluar el comportamiento de las tendencias y la incertidumbre, y luego investigar con criterio técnico y monitoreo complementario. Confiar excesivamente en los datos brutos puede ser peligroso; la información necesaria para tomar decisiones requiere la validación de expertos y el contexto.

  • Los parámetros típicos incluyen el desplazamiento a lo largo del tiempo (series temporales), la velocidad (tasa de movimiento), la aceleración (cambio en la tasa) y los patrones espaciales, como el movimiento diferencial a lo largo de la estructura y sus alrededores. El contexto es importante: la dirección del movimiento en relación con la geometría de la presa, la correlación con los cambios operativos y la coherencia entre los puntos de medición. Los programas de monitoreo también hacen un seguimiento de la incertidumbre y la calidad de los datos para que la interpretación siga siendo fiable. El objetivo no es «acumular puntos», sino detectar cambios significativos de forma temprana y respaldar decisiones claras de escalamiento.