Perforación y sondaje: un salto a la automatización

2 noviembre, 2022
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Estas dos actividades clave de la minería han acelerado sus procesos de operación remota y control autónomo, lo que ha incidido favorablemente en seguridad, costos e incluso productividad.

Por Joaquín Ruiz
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El avance tecnológico que ha caracterizado a la industria minera en los últimos años vive hoy nuevos bríos gracias a un hecho tan inesperado como dramático: la pandemia. Una crisis sanitaria global que dejó terribles consecuencias para gran parte del mundo, pero que también obligó a adaptarse rápidamente a una nueva realidad.

La industria minera, acostumbrada a una operación continua día y noche los 365 días del año, tuvo que ajustarse a prolongadas cuarentenas y restricciones de movimiento que complicaron la operación. ¿El resultado? Un salto en tecnología, y un avance notorio en la automatización y control remoto de procesos clave que, si bien ya existían antes de la crisis, se aceleró con la pandemia.

La perforación minera y el sondaje no fueron la excepción. Dos actividades clave de la minería que adelantaron procesos de operación remota y control autónomo que han incidido favorablemente en materia de seguridad, costos e incluso productividad.

“No hay duda que la pandemia aceleró la automatización y la operación remota en perforación y sondaje. Las empresas se vieron forzadas a introducir nuevas tecnologías por la menor cantidad de trabajadores disponibles en ese momento”, confirma el consultor internacional Andrzej Zablocki, de gran experiencia en el mundo de la perforación minera.

Esta tendencia por incorporar aceleradamente nuevas tecnologías también es destacada por el académico del Departamento de Ingeniería en Minas de la Universidad de Antofagasta (UA), Víctor Morales, pese a las naturales reticencias que a veces despiertan los cambios tecnológicos.

“Aunque muchas empresas han sido esquivas a estos ajustes, hoy esto está cambiando. De este modo, el interés por la automatización de ciertas funciones, que antes solo se ejecutaban con métodos tradicionales, hoy es viable”, dice el académico de la UA.

Así, el liderazgo que muestra Chile en la industria minera también se expresa hoy en la avanzada tecnología que está presente en los principales equipos que operan en el país.

“Chile es líder en la incorporación de nuevas tecnologías en minería. Y existen casos exitosos de operaciones que están introduciendo estas máquinas automatizadas en operaciones en el país”, destaca Juan Daniel Silva, académico del Departamento de Ingeniería de Minería de la Universidad Católica (UC).

Si bien algunas compañías mineras han sido más reacias a incorporar tecnologías más complejas en equipos, se puede decir que Chile siempre ha sido un líder en esta materia, al menos en el ámbito de la perforación, según coinciden los expertos.

“La minería está constantemente buscando optimizar recursos y operacionalmente mejorando las actividades mineras de alto riesgo para los trabajadores que en ella participan. En este campo las operaciones de perforación son de alto impacto económico y requieren de profesionales capacitados que cuiden tanto su vida como el medio ambiente. Dentro de este contexto es que se está generando la automatización de funciones y operaciones para que el trabajo sea más seguro y eficiente. Si bien ha sido un proceso lento, algunas empresas que eran más reticentes ya se están abriendo a estos cambios masivos”, asegura Víctor Morales, de la UA.

“Hoy vemos en Chile equipos cada vez más sofisticados con avanzadas tecnologías que han puesto el acento en la seguridad, el ahorro energético, la productividad, y con un desarrollo importante en operación autónoma, además de ser mucho más amigables con el medio ambiente. En este sentido, Chile sigue siendo un ejemplo para muchos otros países”, agrega Andrzej Zablocki.

Costos

Pese a que los costos de la industria minera han subido, el actual escenario de precios de los metales ha permitido a las compañías mineras seguir invirtiendo en nuevos equipos, con tecnologías más complejas, que también son más caras.

Sin embargo, los beneficios que entregan estos equipos más sofisticados en materia de ahorro energético, rendimiento, productividad y vida útil, inclinan claramente la balanza a favor de la inversión.

“Es verdad que han aumentado los costos de los equipos. Pero si tomamos en cuenta, por ejemplo, una mayor precisión en la perforación, la durabilidad de los equipos y de sus componentes, y la posibilidad de tener una operación autónoma o remota, estos beneficios que obtienen finalmente las compañías productoras son mucho mayores al costo más alto que han tenido que pagar por los equipos. Por lo tanto, esto del aumento de los costos es bien relativo”, advierte Andrzej Zablocki.

“Por la reducción de uso de mano de obra y también por la mayor productividad de los equipos, se espera que los costos de operación se vean reducidos. El costo de estos sistemas automatizados es entre un 15 y 30% mayor, pero ese costo adicional se compensa con el hecho de que un operador puede tele-operar más de un equipo”, explica Juan Daniel Silva, de la UC.

Además de la operación automatizada, también se puede destacar la incorporación de diversos sensores en los equipos que permiten medir en línea los principales parámetros de perforación, tales como velocidad de penetración, empuje, torque, rotación y presión de aire.

“Estos parámetros pueden ser utilizados también para caracterizar físicamente el macizo rocoso, lo que puede servir para apoyar la voladura con explosivos y también el proceso de conminución en la planta”, detalla el académico de la Universidad Católica.

Por otra parte, los nuevos equipos disponibles para perforación minera han comenzado a dejar de utilizar diésel, convirtiéndose en equipos 100% eléctricos en algunos casos, lo que ha resultado en menores costos de energía y menores emisiones.

Aceros de perforación

Asimismo, también es relevante destacar la calidad de los aceros que se usan actualmente los bits de perforación, lo que ha permitido extender su vida útil al doble o incluso más de lo que duraban antes.

Al utilizar mejores materiales, como diamantes, las compañías se han beneficiado con una perforación que ahora se puede hacer más rápida, con significativos ahorros en costos y en tiempo, al realizar menos cambios de bits.

“Las compañías muchas veces no se dan cuenta de la importancia que tienen los aceros de perforación. Pero esto significa entre un 12 a un 15% del costo total de la perforación, y ese es el costo que podrías potencialmente bajar al utilizar bits de mejor calidad, con aceros que mejoran su vida útil y que eliminan la necesidad de afilar los bits. Además, los nuevos aceros mejoran la precisión de la perforación, lo que también representa un relevante beneficio”, dice Andrzej Zablocki.

Sondajes

En el área de sondajes, los recientes desarrollos han permitido introducir nuevas tecnologías para automatizar el cambio de las barras de perforación.

“Cuando hablamos de sondajes, estamos hablando de perforaciones que pueden alcanzar los 1.000 metros, o incluso más. Y si tenemos en cuenta que cerca del 70% del tiempo de operación se destinaba a cambiar las barras de perforación en forma manual, con un muy duro trabajo, es relevante saber que hoy contamos con tecnologías que han permitido automatizar este proceso. Esto ha sido un gran avance”, destaca Andrzej Zablocki.

Chile también ha participado activamente de estos desarrollos, según revela Zablocki, gracias a una empresa nacional que desarrolló un manipulador de barras llamado Next Drill Rigs, para adaptar estos sistemas automáticos a cualquier tipo de equipo de sondajes en superficie.

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