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Minería subterránea: cómo la innovación local avanza en aplicaciones de digitalización

La aplicación de internet industrial de la cosas se basa en en gemelos virtuales está pensada para aumentar la productividad y la entrega de información real, trazable, precisa y oportuna para la toma de decisiones, a lo que se suma el rol de los centros de pilotaje.

“Minería del futuro”. Así se denomina el informe elaborado por el hub APTA, corporación encargada de gestionar nuevas oportunidades de negocios basados en ciencia, cuyo objetivo es detectar oportunidades de desarrollo en el área de la minería inteligente y sustentable.

El estudio da cuenta que la industria minera global se encuentra en una fase de contención de costos y gestión rigurosa del capital, lo que ha obligado a las compañías a desarrollar estrategias con el fin de apaliar una continua reducción de sus presupuestos. Es decir, las compañías deben: monitorear, automatizar, controlar y gestionar los procesos mineros con mayor eficiencia. Y es ahí cuando las nuevas tecnologías entran en escena.

Internet de las cosas

Una de las empresas internacionales que ha incorporado tecnología de punta en las operaciones mineras, es la española Ferrovial, que utiliza una plataforma de Internet Industrial de las Cosas –IIoT por sus siglas en inglés-, que es un conjunto de sensores, instrumentos y dispositivos autónomos conectados a través de Internet a aplicaciones industriales. Esta tecnología informa sobre el estado de elementos cotidianos como vehículos, máquinas, herramientas e incluso seres vivos. Se dice que la IIoT es la tecnología clave de la Industria 4.0, la siguiente fase de la revolución industrial.

En Chile, la empresa ReStudio desarrolló “VirtualTwins.com”, una plataforma IIoT basada en gemelos virtuales que permite digitalizar plantas y túneles mineros. Con el objetivo de conocer el rendimiento de la construcción y operación de los túneles, la plataforma permite realizar visitas técnicas virtuales, control de avance físico de las obras, documentación as-Built y control del avance financiero, en tiempo real.

Para lograr lo anterior, José Tomás Olivares, director ejecutivo de la firma tecnológica, precisa que esta solución procesa datos obtenidos desde la frente de avance de los desarrollos, mediante sensores escáner láser 3D que crean un “gemelo virtual” que recrea de forma y tiempo el avance, y todo aquello que está al interior de la mina; entregando reportes y alertas a diversos usuarios interesados en conocer indicadores claves de la excavación total del día y la semana.

Automatización

Otro ejemplo destacado en el uso de las nuevas tecnologías que apuntan a la minería del futuro, es la implementada en la Mina UVA. El proyecto, perteneciente a la compañía Cemin Holding Minero, impulsa un innovador modelo de minería que fue diseñado por los ingenieros Miguel Bahamondes y Marco Pérez. En 2018, se implementó un sistema productivo automatizado, basado en una integración tecnológica original que usa equipos y sistemas probados en la gran minería y a nivel internacional.

De esta forma, la Mina UVA, ubicada en los cerros de Catemu, comuna ubicada en la Región de Valparaíso, contaba con una sala de control “que era capaz de accionar tronaduras a distancia, ya sea desde una oficina en Santiago o en Miami”, comenta Miguel Bahamondes, jefe de Ingeniería y Producción de Cemin.

“El otro gran paso fue hacer que los scoop mineros y los camiones dumper de 45 toneladas transitan de forma autónoma… Pienso que en un futuro no muy lejano las personas podrán operar desde sus casas”, agrega.

Otra innovación utilizada en este yacimiento, es el sistema de regulación de flujos de re consumo de agua, que alcanza una recirculación del 70% del líquido al interior de la mina. “Usamos un sistema de drenaje inteligente que va a través de cascadas recogiendo el agua por niveles y la va reutilizando e inyectando en niveles superiores”, explica Bahamondes.

Asimismo, se iluminó con WiFi la mina y se digitalizaron diversos sistemas, permitiendo transmitir información en tiempo real desde la mina hacia una sala de control en el exterior.

Otras tecnologías

Otra innovación importante que llegó al sector minero, es la automatización de la excavación de rocas. La empresa Aura Ingeniería S.A., que en 2021 opera en 11 proyectos de desarrollo vertical y horizontal, en las minas: El Teniente, Andina, Candelaria, Las Cenizas, Sauce, Florida y Papomono.

“Hemos implementado con éxito metodologías para la construcción de túneles de gran sección a frente completa, basándonos en el método Noruego y el Rapid Development e incorporando equipos de perforación automatizados de tres brazos, equipos de carguío lateral, tecnologías en procesos de voladura y explosivos para condiciones extremas”, indica Alfonso Farias, Gerente General en Aura Ingeniería Perú.

Para Codelco, detalla el ejecutivo, se desarrolló una metodología única para el blindaje de piques en forma mecanizada, eliminando la intervención humana en el proceso. A ello, se sumó la incorporación de sistemas y equipos de fortificación 100% mecanizados. Eliminando, así, la exposición del personal en actividades de alto riesgo. En la actualidad, se encuentran evaluando diversos sistemas de control operacional en línea que se adapten a sus proyectos subterráneos.

Pilotaje de nuevas tecnologías

En la actualidad existen -con el apoyo de Corfo- dos centros de pilotaje minero que son esenciales para el desarrollo e incorporación de nuevas tecnologías a nivel industrial: el Centro Nacional de Pilotaje (CNP) y el Centro Integrado de Pilotaje de Tecnologías Mineras (Ciptemin).

Andrés Völker, Gerente de Negocios y Vinculación Tecnológica de Ciptemin, afirma: “Uno de los grandes problemas que tienen las mineras es no estar preparados para decidir si una nueva tecnología está preparada o no. Llega el proveedor, ofrece la innovación, suena muy interesante, se entusiasman, se interesan y fracasan.  Pero qué en ese tiempo, gastaron tiempo, gastaron recursos y una serie de cuestiones que terminaron matando la gallina huevos de oro”.

En esa línea, ejemplifica el accionar de Ciptemin con el siguiente caso: “La experiencia que tuvimos al validar a una empresa como ReStudio -con el prestigio que tiene- fue valiosa. Por un lado, nos sirvió a nosotros para ir validando nuestro modelo y, por otro, confirma la misión que tenemos: de comprobar que lo que dice, por ejemplo, la plataforma IIoT de ReStudio llamada ‘VirtualTwins.com’ solución para minería subterránea, funciona y hace lo que dice que hace en las condiciones que fueron testeadas”.

Ciptemin opera con cerca de 130 asesores y expertos y esperan que dentro de seis puedan certificar.

A modo de cierre, citemos una de las conclusiones del informe publicado en mayo pasado por Hub APTA, que señala que “a pesar de una caída significativa en los ingresos, después de que la pandemia tomó desprevenida a la industria, los expertos esperan que la inversión del sector de los metales y la minería en innovación digital crezca aproximadamente un 10% interanual. Mediante el uso de tecnología innovadora, la industria superará el desafío de convertir las minas tradicionales en minas inteligentes y sostenibles con compromiso social, responsabilidad y cuidado hacia sus trabajadores y sus derechos”.

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