¿Cómo abordar el estallido de rocas en minería subterránea?

Cuando hablamos de minería profunda, especialmente en métodos de  explotación por hundimiento como block caving o panel caving, uno de los fenómenos  más críticos que enfrentamos es el estallido de rocas. No se trata de un simple  desprendimiento: es la liberación violenta de energía acumulada en la roca, producto  de tensiones in situ extremadamente altas, que pueden superar con creces la  resistencia del macizo. Este tipo de evento, en fracciones de segundo, transforma  energía elástica en energía cinética, expulsando fragmentos con una fuerza capaz de  dañar sostenimientos, equipos e incluso poner en riesgo la vida de las personas. 

En minería por hundimiento, las condiciones para que ocurra un estallido suelen  estar dadas de manera natural: grandes profundidades, roca competente, geometrías  extensas y secuencias de extracción que modifican drásticamente el campo de  esfuerzos. Cada hundimiento genera una redistribución de tensiones que, si no es  gestionada con precisión, puede detonar eventos de alta magnitud. 

Mi experiencia me dice que el rockburst no es solo un problema técnico, es un  punto de inflexión para la seguridad y la productividad. El desafío no está únicamente  en detectarlo, sino en anticiparlo y mitigarlo sin comprometer la eficiencia del método.  En un contexto donde la industria se mueve hacia yacimientos cada vez más  profundos, ignorar este fenómeno es, en el fondo, hipotecar la viabilidad del proyecto  a largo plazo. 

Cuando hablamos de anticipación, la pregunta clave es: ¿qué es exactamente un  estallido de rocas y en qué condiciones geomecánicas suele presentarse? 

“El estallido de rocas es la liberación súbita y violenta de la energía elástica  acumulada en el macizo rocoso, que se manifiesta con la eyección de fragmentos a  gran velocidad en fracciones de segundo. A diferencia de un desprendimiento  gravitacional, no se trata de un proceso lento o progresivo, sino de un fenómeno  puramente dinámico y de alta energía, en el que la roca, al alcanzar un umbral crítico  de tensión, falla de forma frágil e instantánea. En ese momento, la energía que  estaba confinada en el interior del macizo se transforma casi simultáneamente en  ondas sísmicas y en movimiento cinético de los fragmentos expulsados. Este  comportamiento se presenta cuando las tensiones in situ superan la resistencia  instantánea de la roca y esta ya no tiene capacidad de deformarse plásticamente para  disipar la energía, lo que provoca una rotura explosiva del material.”

Tipos más comunes que se observan en mina 

En la experiencia subterránea podemos reconocer tres manifestaciones: 

• El estallido superficial en el contorno de la excavación, que se da en forma  de desprendimientos laminares o en lajas debido a la concentración de  esfuerzos en zonas recién excavadas. 
• El estallido asociado a movimiento súbito en una falla o discontinuidad  cargada, que libera gran cantidad de energía y puede afectar zonas  alejadas del punto de origen. 
• El estallido de pilares, cuando estructuras de soporte relativamente esbeltas ceden de manera violenta al estar sometidas a esfuerzos  superiores a su capacidad. 

Condiciones que favorecen su ocurrencia 

Las veo principalmente en cinco situaciones: 

1. Profundidades elevadas, por sobre los 800 o 1.000 metros, donde las  tensiones in situ son muy altas. 
2. Roca competente, con alta resistencia y baja fracturación, capaz de  acumular grandes cantidades de energía elástica. 
3. Geometrías y métodos de explotación que concentran esfuerzos, como  pilares pequeños, cambios bruscos de sección o avances rápidos. 
4. Presencia de fallas y juntas en orientaciones desfavorables, que pueden  liberarse de manera súbita. 
5. Disparadores como tronaduras mal diseñadas, cambios abruptos en la  secuencia de extracción o sismos, tanto inducidos como naturales.” 

Particularidades en métodos por hundimiento: En block caving o panel caving, la  redistribución de esfuerzos es mucho más intensa y rápida. El frente de socavación y  los bordes del área de hundimiento concentran tensiones que favorecen estallidos.

Durante la propagación del hundimiento pueden activarse fallas, generando eventos  sísmicos de magnitud suficiente para dañar niveles de producción, piques o estaciones  de chancado. También en las bocas de extracción la combinación de vaciado, cambios  de confinamiento y rigidez de la zona provoca eyecciones violentas. Los momentos  más críticos son el inicio de la socavación, los cambios bruscos de ritmo de extracción  y las transiciones geométricas dentro de la mina.

El estallido de rocas no es un hecho aleatorio: es el resultado de cómo interactúan  las propiedades mecánicas del macizo, el estado tensional y las decisiones de diseño y  operación. Por eso no basta con reaccionar, hay que prevenir. Una de las herramientas  más efectivas para esto es el fracturamiento hidráulico, que consiste en inyectar fluido  a presión en zonas de alta tensión para inducir microfracturas controladas. Con ello se  reduce la resistencia local de la roca, se disipa parte de la energía acumulada y se  redistribuyen los esfuerzos antes de que alcancen niveles críticos. Cuando se integra  desde el diseño, el fracturamiento hidráulico no solo baja el riesgo de estallidos, sino que  permite mantener la continuidad operacional sin exponer al personal a zonas inestables.  En minería profunda, y especialmente en métodos de hundimiento, esta técnica debería  considerarse una inversión estratégica más que un gasto puntual, porque contribuye  directamente a la seguridad, a la vida útil de las excavaciones y a la sostenibilidad de la  operación. 

¿Cuáles son las principales diferencias entre el estallido de rocas y otros  fenómenos de inestabilidad en minería subterránea? 

En cuanto a las diferencias con otros fenómenos de inestabilidad subterránea, es  clave entender que el estallido de rocas tiene un origen energético, mientras que los  desprendimientos o caídas de techo responden principalmente a fallas gravitacionales  o degradación progresiva del macizo. El rockburst es extremadamente rápido, sin aviso  perceptible, y con material expulsado en forma balística; en cambio, otros colapsos  suelen mostrar deformaciones previas y su material se desploma por gravedad.  Además, requiere condiciones de roca competente y tensiones altas, algo que no  necesariamente se da en otros tipos de inestabilidad. Confundirlos es peligroso, porque  lleva a aplicar medidas de control inadecuadas y subestimar la magnitud de la energía  involucrada. 

¿Cuáles son los principales riesgos para los trabajadores ante un evento de  estallido de rocas? 

Respecto a los riesgos para los trabajadores, hay tres que considero prioritarios. El  primero es el impacto directo de fragmentos a alta velocidad, que puede ser letal incluso  con elementos de protección personal avanzados. El segundo es el daño estructural al  sostenimiento, lo que deja sectores expuestos a colapsos secundarios. El tercero es la  interrupción de rutas de escape y el atrapamiento, agravado por daños a equipos,  sistemas de ventilación, líneas eléctricas y tuberías. A esto se suman los efectos  psicológicos: el estrés postraumático que puede generar en las cuadrillas un evento de  este tipo es real y tiene un impacto en la toma de decisiones y la productividad. 

En un contexto como el de El Teniente, donde se opera a profundidades que superan  con creces los 800 metros y en sectores que sobrepasan los 1.000 metros bajo superficie,  estos riesgos adquieren otra dimensión. El impacto directo de fragmentos no es solo un  riesgo puntual: la energía que puede liberarse en un estallido de rocas en un macizo tan  competente y con tensiones tan elevadas es suficiente para atravesar mallas, dañar  pernos de anclaje y comprometer sostenimientos diseñados para cargas estáticas, no  dinámicas.

El daño estructural al sostenimiento en minería profunda no se limita a un área reducida; puede generar inestabilidad progresiva en zonas adyacentes, porque la  liberación súbita de energía modifica el campo de esfuerzos, y eso puede detonar fallas  secundarias en sectores aparentemente estables. En El Teniente, donde las redes de  galerías y macroinfraestructura son extensas, un evento en una zona crítica puede tener  efecto dominó sobre áreas de alto tránsito o sobre infraestructura clave del método de  hundimiento. 

Y no podemos minimizar el factor humano. En un entorno como El Teniente, donde  el método de explotación y las condiciones geomecánicas generan un estrés basal alto,  un estallido de rocas significativo no solo deja huella física, sino también psicológica. El  miedo a que “pueda volver a pasar” puede condicionar la manera en que un trabajador  enfrenta su turno, su disposición a trabajar cerca de frentes activos y su confianza en los  protocolos. Si no abordamos esa dimensión, la productividad y la seguridad se ven  afectadas por igual. 

¿Cómo ha evolucionado la normativa o los protocolos de seguridad frente al  estallido de rocas en los últimos años? 

En los últimos años, la normativa y los protocolos han evolucionado de forma  significativa. Hoy es común el uso de monitoreo sísmico en tiempo real, con redes de  geófonos que permiten detectar patrones y anticipar zonas críticas. También se han  incorporado protocolos de evacuación dinámica, que definen zonas de exclusión  temporales después de tronaduras o eventos sísmicos relevantes. El  preacondicionamiento mediante fracturamiento hidráulico, perforaciones de alivio y  tronaduras de destensionamiento se ha masificado como una herramienta preventiva.  En Chile, el Reglamento de Seguridad Minera y guías técnicas asociadas han avanzado  en establecer requisitos mínimos para operaciones con riesgo sísmico alto, incluyendo  planes de respuesta específicos. 

Ahora, mi mirada crítica al futuro es clara: la normativa sigue siendo más reactiva  que preventiva. Necesitamos integrar desde la etapa de diseño un enfoque  sismorresistente, que optimice geometrías, secuencias y cronogramas para minimizar la  concentración de tensiones. El monitoreo sísmico debe dejar de ser un requisito  administrativo y convertirse en una herramienta viva para la toma de decisiones en  terreno. En los próximos 10 años, la minería profunda segura dependerá de la  integración de modelos predictivos 3D en tiempo real, inteligencia artificial para  detección temprana y una cultura de seguridad que entienda que el estallido de rocas  no es un evento inevitable, sino un riesgo que se puede gestionar estratégicamente.

Mirando en perspectiva, a lo ocurrido recientemente en El Teniente es una señal  que no podemos ignorar. Se trata de una operación que, por su profundidad y escala,  vive constantemente bajo un régimen de tensiones geomecánicas extremas, donde un  posible estallido de rocas (esperando resolución de investigaciones), como el que  provocó esta tragedia, tiene un potencial destructivo inmenso. La pérdida de seis  trabajadores, en su mayoría contratistas, evidencia que la cultura de seguridad debe  integrarse de manera transversal, sin distinciones entre personal propio y externo. 

El accidente demuestra que, incluso con sistemas de monitoreo sísmico de última  generación, seguimos operando de forma mayoritariamente reactiva. La verdadera  gestión del riesgo no está en evacuar rápido, sino en diseñar desde el inicio con criterios  sismorresistentes: geometrías que eviten concentraciones de esfuerzos, secuencias de  extracción que minimicen cambios bruscos en el campo tensional y  preacondicionamientos que disipen energía antes de que se acumule peligrosamente. 

No podemos olvidar el impacto humano. Un evento de esta magnitud no solo daña  infraestructura, sino también la confianza y el bienestar psicológico de quienes deben  volver a trabajar en esos mismos frentes. En minería profunda, donde la presión física y  mental ya es alta, esto puede marcar la diferencia entre un equipo seguro y uno  vulnerable. 

La lección es clara: la minería profunda del futuro no puede basarse  únicamente en tecnología o normativa. Debe ser más preventiva que reactiva, más  estratégica en la gestión de tensiones y, sobre todo, más humana. Ninguna meta de  producción justifica poner en riesgo la vida de quienes hacen posible que la  operación exista. 

Mi visión es que el estallido de rocas no debe abordarse solo como un  problema de control geomecánico, sino como un desafío integral que involucra  diseño, operación y cultura de seguridad. En la minería profunda, la diferencia entre  operar de manera segura o vivir con riesgo permanente está en anticipar y gestionar  el fenómeno desde la concepción misma del proyecto. 

Esto implica que, en el futuro, los yacimientos que se desarrollen por sobre los  1.000 metros de profundidad deberán incorporar sistemas de monitoreo sísmico  predictivo, modelación dinámica de tensiones en tiempo real y estrategias de  preacondicionamiento sistemático. No se trata solo de extraer mineral, sino de  hacerlo bajo un esquema de explotación sostenible, donde la seguridad, la eficiencia  y la integridad de las personas estén al mismo nivel que la rentabilidad del negocio.