Información general
El 5 de agosto de 2010, el derrumbe de la columna de un muro de la mina San José, al norte de Chile, atrapó a 33 mineros a 700 metros bajo tierra. Un segundo derrumbe dos días más tarde bloqueó el acceso a la parte inferior de la mina. La cuestión era rescatar a los mineros lo más rápidamente posible, asegurando al mismo tiempo que se mantenía su salud física y mental mientras se planeaba y realizaba la misión de rescate.

La operación de rescate era muy arriesgada, sobre todo porque se podía producir otro movimiento de tierra, además de otros factores como las fallas geológicas, la falta de información precisa en los planos del interior de la mina e insuficiente conocimiento de la geología estructural de la mina. Las operaciones de perforación necesarias para rescatar a los mineros podrían haber causado un mayor deterioro de los muros como resultado de las microfracturas y fallas en las rocas.

Por lo tanto, la impresión inicial era que la operación de salvamento de los mineros sería un proceso muy largo. Las primeras estimaciones sugerían que habría que esperar unos cinco meses para traerlos a la superficie, si bien el dato se revisó hasta los tres o cuatro meses. Sin embargo, 65 días después del primer derrumbe, una de las operaciones de perforación de rescate llegó hasta la cámara subterránea y el primer minero fue transportado a la superficie el 13 de octubre de 2010. La operación de rescate se completó 22 horas después.

Definición de riesgo con PrecisionTree
Durante la crisis, el experto en minería Manuel Viera, director ejecutivo y socio administrador de la consultora en ingeniería Metaproject, se le preguntó por el gobierno de Chile para asesorar sobre la mejor manera la mejor forma de rescatar a los mineros. Viera propuso un nuevo modelo para determinarla. Consistía en calcular el método que les expusiera a menos riesgos.

La magnitud del riesgo se puede definir con un múltiplo de los factores de exposición, probabilidad y gravedad, en el que:

• Exposición es el tiempo que los mineros permanecen bajo tierra (incluyendo la operación específica de rescate)
• Probabilidad es las posibilidades de que se produzca un suceso peligroso (mayor)
• Gravedad es la importancia de cualquier evento posterior

Metaproject utilizó PrecisionTree, el programa de análisis de árboles de decisión de Palisade, para evaluar las diferentes alternativas de rescate desde un punto de vista técnico y económico. Esto permitía tomar una decisión informada de la opción que presentaba menos riesgos para los mineros.

Opciones de rescate que se usaron
en el modelo de PrecisionTree
A key decision was whether to raise the miners to 300 meters below the surface, or to keep them in their current location near the refuge at 700 meters. There were also several drilling options for reaching the trapped miners:

A: Uso de una sonda Strata 950 para perforar un ‘pozo’ de 66 centímetros de diámetro a través del cual podía extraerse a los mineros. El mayor riesgo era que el pozo podía derrumbarse cuando la cápsula que transportaría a los mineros se encontrara subiendo hacia la superficie. Esta operación de rescate tardaría entre tres y cuatro meses, dependiendo de la calidad de la roca y de otras obstrucciones que entonces eran desconocidas.

B: Como había que considerar el mayor número posible de alternativas de rescate, también se exploró el uso de una perforadora Schramm T-130 más grande. Esto permitiría la perforación de un pozo más ancho (entre 66 centímetros y 80 centímetros de diámetro). Los riesgos eran similares a los de la opción A, pero como un pozo más ancho suponía un rescate más rápido, se reducía la exposición de los mineros y la magnitud del riesgo era menor. La duración del rescate era similar.

C: Uso de una sonda DTH (Down The Hole) de 26 pulgadas de eficacia probada o de una perforadora petrolífera RIG-421. Era una opción rápida y potente que reduciría potencialmente el tiempo de rescate a un mes, lo cual habría reducido el tiempo de exposición al riesgo de los mineros.

D: Se podría haber hecho un túnel vertical hasta los mineros. Esta opción habría requerido un trabajo de construcción y, por lo tanto, habría sido más caro y se habría tardado más, si bien era una opción eficaz. Los riesgos más importantes eran la estructura de soporte fundida (problemas de ventilación durante el proceso de construcción ya que el túnel se habría excavado ‘ciego’), problemas generales de ventilación en espacios reducidos y la posible impaciencia de los mineros.

E: Se podría haber excavado un túnel alternativo (horizontal) desde un pozo ya perforado bajo la zona derrumbada para alcanzar a los mineros directamente en el refugio. Desde allí, podrían haber caminado por el túnel hasta el lugar desde donde habrían sido llevados a la superficie.

Riesgos más importantes introducidos
en el modelo de PrecisionTree
Los siguientes problemas y riesgos debían introducirse como factores en los cálculos:

• Posteriores corrimientos de tierra en la mina que estrecharían el pozo que se estaba perforando (es decir, que pondrían en peligro la estabilidad del pozo)
• Corrimientos de tierra en el propio pozo
• Falta de información detallada (mapas topográficos, geología estructural, ubicación de las líneas de falla más importantes, etc.) que dificultaba la decisión de dónde perforar el pozo
• Fallos repetidos en la maquinaria de perforación
• La cantidad de agua que se podía usar en el proceso de perforación era limitada ya que podía caer sobre los mineros
• Garantizar la ventilación adecuada y la extracción de aire durante el proceso de perforación
• Había que hacerlo bien en el primer intento: no había margen para el error
• Un fallo en el mecanismo de subida que transportaba a los mineros a la superficie
• La salud física de los mineros, que habían estado expuestos a varias enfermedades como resultado de la humedad, las altas temperaturas, la mala ventilación, las bacterias y los hongos. Esto podía producir enfermedades broncopulmonares, hepatitis, infecciones gástricas, virus, etc.
• La salud mental de los mineros, cuya situación les podía provocar claustrofobia, estrés, depresión, etc.

PrecisionTree muestra la viabilidad de cada opción
PrecisionTree generó una matriz de resultados estadísticos de cada rama del árbol (es decir, de cada opción de rescate). Esto permitió determinar, por ejemplo, que para algunas de las opciones de perforación era posible mover a los mineros en dos etapas, pero en otras no era posible, debido a problemas logísticos.

El análisis de PrecisionTree mostró que la mejor opción para el rescate de los mineros era el uso de la Schramm T-130 (Opción B) seguido de la Opción C, la DTH QL 200 (que fue reemplazada por el equipo de perforación RIG-421). Además, se recomendaba implementar las dos opciones al mismo tiempo. El uso de dos técnicas reducía el riesgo y aumentaba la fiabilidad de la misión de rescate. Se rechazó la opción de llevar primero a los mineros a 300 metros de profundidad.

Manuel Viera lo explica así: “El programa PrecisionTree de Palisade es un programa excelente para modelar y conceptualizar problemas de la vida real y analizar alternativas técnicamente posibles y económicamente viables en un formato de Excel. Esto se puede aplicar a problemas complejos de gran importancia y, por lo tanto, era ideal para un desastre de grandes dimensiones como el de los mineros atrapados“.

Operación de rescate
En la operación de rescate real se hicieron tres perforaciones al mismo tiempo: La perforación A, con la Strata 950 de perforación en ascenso; la perforación B, con la Schramm T-130; y la perforación C, con la RIG 442. Como predijo el análisis de PrecisionTree de Metaproject, la perforación B fue la primera que llegó hasta los mineros.

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