En una cantera o una mina a cielo abierto, la geometría del tajo es una decisión técnica y económica a la vez. Taludes más inclinados reducen el volumen de material estéril que hay que mover, pero también reducen el margen frente a una falla. Encontrar el equilibrio requiere conocer el macizo rocoso, sus discontinuidades y el agua que circula por él.
Lo que pide la normativa ecuatoriana
El Reglamento de Seguridad y Salud en el Trabajo en el Ámbito Minero, expedido con la Resolución ARCERNNR-013/2020, dedica varios artículos a este tema:
- Art. 39: en operaciones a cielo abierto, el diseño del proyecto debe responder a las características geomecánicas del depósito, considerando altura y talud de bancos, gradiente y ancho de rampas, taludes de operación y final del tajo, ancho mínimo de bermas de seguridad y ubicación y diseño de botaderos y pilas de mineral.
- Art. 40: corresponde al titular realizar estudios de geología, geomecánica, hidrología, hidrogeología y mecánica de rocas y suelos para mantener seguras las labores y las instalaciones auxiliares, incluidos taludes altos y botaderos.
- Art. 43: pide un estudio geológico y geotécnico que defina los parámetros de estabilización de taludes, determinando el factor de seguridad y la altura e inclinación de los frentes; un estudio hidrológico e hidrogeológico para controlar el nivel freático; y bermas de seguridad entre bancos.
Las resoluciones se actualizan; antes de presentar un estudio conviene confirmar con la ARCERNNR la versión vigente y los formatos que exige.
Cómo falla un talud en roca
A diferencia de un suelo, un macizo rocoso suele fallar a lo largo de sus discontinuidades: diaclasas, fallas, planos de estratificación o foliación. Los mecanismos más comunes son:
- Falla planar, cuando una discontinuidad buza hacia el tajo con menor inclinación que el talud.
- Falla en cuña, formada por la intersección de dos familias de discontinuidades.
- Vuelco, en estratos casi verticales que buzan hacia el interior del talud.
- Falla circular, en rocas muy fracturadas o meteorizadas que se comportan como suelo, frecuente en los niveles superiores del tajo.
En canteras pequeñas, la falla de un solo banco puede ser tan peligrosa como una falla global: un bloque que cae sobre una rampa o una zona de carguío pone en riesgo a las personas.
Los estudios, paso a paso
Una referencia internacional ampliamente usada es Guidelines for Open Pit Slope Design (Read y Stacey, CSIRO, 2009). Su enfoque, adaptado al tamaño de cada operación, incluye:
- Modelo geológico: litologías, estructuras mayores y alteración.
- Modelo estructural: orientación, espaciamiento y persistencia de las familias de discontinuidades, medidas en afloramientos, frentes y núcleos de perforación.
- Modelo del macizo rocoso: resistencia de la roca intacta y de las discontinuidades, con ensayos de laboratorio y clasificaciones geomecánicas.
- Modelo hidrogeológico: niveles de agua y presiones en el macizo.
- Análisis cinemático por banco y de estabilidad global del tajo, con y sin sismo.
La geofísica ayuda a extender la información entre perforaciones: la refracción sísmica y el MASW aportan datos sobre el grado de fracturamiento y meteorización, y la tomografía eléctrica puede señalar zonas saturadas o arcillosas. Siempre deben contrastarse con información directa.
Botaderos y pilas: la otra mitad del problema
El material estéril se acumula en botaderos que, mal ubicados o mal drenados, pueden ser más inestables que el propio tajo. El reglamento los menciona expresamente. Su estudio necesita conocer el terreno de fundación, el drenaje natural y las características del material depositado, con criterios cercanos a los de estabilidad de taludes en suelos.
Monitoreo durante la operación
Un tajo cambia cada día. Los parámetros de diseño deben verificarse a medida que avanza la explotación: mapeo de cada frente nuevo, inspección de grietas en la corona, control del agua y, cuando el riesgo lo justifica, instrumentación topográfica. El estudio inicial no es un documento que se archiva, sino el punto de partida para actualizar el diseño.
Por dónde empezar
Comparte la ubicación de la concesión, el tipo de material, la altura actual y proyectada del tajo y los estudios existentes. Con eso planteamos un alcance de geología y estabilidad de taludes, con la exploración geotécnica y geofísica que el caso requiera. Si el proyecto incluye vías o plataformas, revisa también la guía de construir en ladera.
Fuentes consultadas
- Resolución ARCERNNR-013/2020, Reglamento de Seguridad y Salud en el Trabajo en el Ámbito Minero, arts. 39, 40 y 43. PDF publicado por el Ministerio de Ambiente y Energía.
- Read, J. y Stacey, P. (2009). Guidelines for Open Pit Slope Design. CSIRO Publishing. DOI 10.1071/9780643101104.
Preguntas frecuentes
¿Qué estudios debe hacer el titular de una mina a cielo abierto en Ecuador?
El Reglamento de Seguridad y Salud en el Trabajo en el Ámbito Minero (Resolución ARCERNNR-013/2020) pide al titular estudios de geología, geomecánica, hidrología, hidrogeología y mecánica de rocas y suelos, y un estudio geológico y geotécnico que defina el factor de seguridad de los taludes.
¿Para qué sirven las bermas en una cantera?
Según el mismo reglamento, las bermas de seguridad entre bancos evitan que los desprendimientos de frentes activos o abandonados caigan sobre las áreas de trabajo y las vías situadas más abajo.
¿Qué papel tiene el agua en la estabilidad de un tajo?
La presión del agua en las discontinuidades reduce la resistencia del macizo. Por eso el reglamento pide un estudio hidrológico e hidrogeológico que permita controlar el nivel freático donde el agua pueda afectar las labores.
Cada terreno tiene su propia respuesta.
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Contenido informativo general; no sustituye un estudio específico. El alcance y la interpretación deben definirse con el profesional responsable de cada proyecto. Volver al blog
