Evaluación del fallo de presas de relaves con el método del árbol de fallos

Abstract

Uno de los elementos que más peligros generan a la salud personal y al medio ambiente en la industria minera son las presas de residuos. Por este motivo al analizar este tipo de situaciones se ha dedicado especial atención a utilizar los procedimientos cuantitativos dentro de los herramientas del análisis de riesgos, que son necesarios para caracterizar las principales condiciones de incertidumbre que afectan tanto a las presa de nueva construcción como a las abandonadas en situación de peligro. Para ello se marcó como objetivo principal la definición de una metodología con el Árbol de Fallos (Fault Tree Analysis-FTA) que, permite determinar las causas que condicionan la rotura de las presas de relaves y su liberación catastrófica al medio ambiente. Para lograr este objetivo se elaboró una base de datos donde se recopilan 407 fallos de las presas de relaves a nivel mundial. Con esa base de datos se han definido las causas o mecanismos de fallo más representativos: 1) deslizamiento del talud o inestabilidad de la pendiente, 2) desbordamiento o sobrepaso, 3) sismo o terremoto, 4) filtración, 5) erosión interna (piping) y 6) licuefacción estática.. Partiendo de la información generada en la base de datos se ha elaborado un Análisis Preliminar de Riesgo (PHA) a las presas de relaves, ya que el PHA constituye una base de apoyo para identificar los peligros y las consecuencias potenciales y, sobre todo, definir el “top-event” o máximo daño como consecuencia del fallo de una presa de relaves. El paso siguiente ha consistido en elaborar el Árbol de Fallos correspondiente al “top-event” ya definido, apoyándose en la matriz de caracterización internacional sobre las roturas de presas más importantes. Esta matriz parte de diversas fuentes y ha sido filtrada y ordenada para ese fin. El análisis se ha realizado simplificando en un esquema genérico las relaciones entre contribuidores al fallo principal, dejando para mayores empeños y tiempo el detalle de alguna de sus ramas. De esta manera se llega a la determinación de una probabilidad del efecto más grave (al menos pérdida de una vida humana) a nivel mundial del orden de un fallo o rotura de una presa a nivel catastrófico cada año. El análisis se completa con una discusión sobre otras posibilidades, de sus aproximaciones y las recomendaciones para próximos trabajos. ABSTRACT One of the elements which generate more hazards to the environment and human beings in the mining industry is a tailings dam. For this reason, when analyzing this type of situation, special attention has been devoted to using quantitative procedures within the tools of risk analysis, which are necessary to characterize the main uncertainty conditions that affect both new construction dams and dams abandoned in danger. The main goal was to define a methodology with the use of the Fault Tree Analysis (FTA), which allows determining the causes that determine the failure causes of tailings dams and their catastrophic release to the environment. To achieve this goal, a database was developed to collect 407 tailings dam failures worldwide. With this database, the most representative causes or failure mechanisms have been defined: 1) slope slip or slope instability, 2) overflow or surpass, 3) earthquake, 4) leakage, 5) internal erosion (piping) and 6) static liquefaction. Based on the information generated in the database, a Preliminary Hazard Analysis (PHA) has been developed for tailings dams, as the PHA provides a base of support to identify potential hazards and consequences and, defining the “top-event” or maximum damage as a consequence of tailings dam failure. The next step has been to elaborate with the failure tree corresponding to the “top-event” already defined, based on the international characterization matrix on the most important dam destruction. This matrix comes from various sources and has been filtered and sorted for that purpose. The analysis has been made simplifying in a generic relations scheme between contributors to the main fault, leaving for greater efforts and time the detail of some of its branches. In this way, we arrive at the determination of a probability of the most important effect (at least one loss of human life) worldwide of the order of a catastrophic failure every year. The analysis is completed with a discussion of other possibilities, their approaches and recommendations for upcoming work.