Revista Nueva Minería

Como en cada uno de los frentes del quehacer humano, la evolución tecnológica y del conocimiento dentro de la minería han determinado avances en la forma en que se llevan a cabo en la actualidad los procesos productivos. El área de voladura de rocas no es la excepción.

Por Constanza Schaub
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Hasta hace unos años las voladuras de rocas, fase inicial en la obtención del mineral, eran consideradas un verdadero arte ejecutado por los mineros, dada la pericia que exigía el manejo de peligrosas variables que condicionaban el éxito de la misión. Con el paso del tiempo los procedimientos se fueron perfeccionando y factores como mayor seguridad, mejor productividad y sostenibilidad derivaron en soluciones eficientes a partir de una mirada integral de la actividad.

Para el magíster en metalurgia extractiva y académico de la Universidad Técnica Federico Santa María, Patricio Olivero, tener un enfoque holístico del negocio, como el denominado “Mine to mill”, es la clave. “Lograr que el proceso total del tratamiento del mineral hasta que salga el concentrado consuma menos energía, es el desafío. Para ello conviene potenciar la tronadura que es eficiente y de carácter supersónico, en beneficio de reducir el uso de la energía en la planta de chancado, de molienda y conminución aguas abajo”, asegura.

Pese a que a juicio del experto las voladuras de rocas no experimentaron mayores avances durante parte importante del siglo XX, la iniciación electrónica sí marcaría un quiebre tecnológico relevante. “La introducción de los detonadores electrónicos ha permitido hacer maravillas. Hoy se usa en todas las faenas y como su precisión es muy alta, permite hacer interacción de ondas donde el impacto es mayor sobre la roca fragmentando más”.

En cuanto al desarrollo de explosivos, este ha sido lento y sin avances trascendentes en varias décadas, salvo algunos productos que se están trabajando recientemente en Australia y Suecia, en base a peróxido (agua oxigenada) en reemplazo del nitrato de amonio como oxidante. Para Olivero, esta innovación debiera ser otro gran salto evolutivo en el proceso, y esta vez enfocado en la sostenibilidad. “A partir de ahí podría venir un cambio muy en sintonía con el tema medioambiental”, indica.

De todas maneras, el docente añade que “uno no sólo tiene que ver el impacto ambiental por los productos de reacción de los explosivos, sino también cuánta energía se consume para fabricarlos”. Este enfoque sistémico del conjunto de operaciones que implican las técnicas de voladura, está permitiendo un uso más racional de la energía, optimizando costos y asegurando un mayor control de la huella en el entorno.

Manejo de variables

Entender los procesos de perforación, tronadura en particular, y todo el negocio minero como un sistema socio-técnico complejo sujeto a una alta variabilidad, es primordial para Olivero. “¿Cómo evitamos que por toda esta variabilidad el sistema se nos salga de control? Ahí están todas las herramientas de gestión de calidad y mucha tecnología del manejo de información que permiten predecir, modelar y diseñar la tronadura a través de la minería de datos y que ha facilitado mucho la actividad”, señala.

Esto se confirma ya que los equipos de perforación han incorporado tecnologías procedentes del área de la robótica, automatización y comunicaciones, lo que ha permitido registrar y optimizar los parámetros de perforación y voladuras, obteniéndose mayores y mejores resultados. La robotización de distintas operaciones, el posicionamiento automático y la transmisión de datos para su posterior gestión y explotación, son hoy parte de la manera en que se hacen las cosas.

Un ejemplo de ello es el equipo de Enaex Robotics que automatizó el proceso de carguío de explosivos en mina subterránea, solucionando así el factor de riesgo para este tipo de operaciones.

Autonomía, un cambio cultural

La operación de perforación autónoma tiene la capacidad de mejorar sustancialmente los resultados de una mina al proteger la vida útil de los equipos, monitorear el proceso para garantizar la calidad, minimizar la exposición a riesgos y reducir costos. El ingeniero especialista en perforaciones y tronaduras de minera Spence, Alejandro Ovalle, explica que hoy los equipos de perforación son autónomos y tele remotos que surgen de la evolución tecnológica y cultural a través del tiempo.

“Esto ha permitido que el proceso de perforación pueda tener mayor continuidad, favoreciendo mejor producción y controlando riesgos. En cuanto a las tronaduras, es posible observar el giro hacia la autonomía en algunas operaciones subterráneas con carguío 100% autónomo y también se está desarrollando la robótica para los procesos”, comenta el profesional.

Ovalle añade que “la perforación autónoma genera data de signos vitales y con esos parámetros se calculan índices de energía y otros indicadores con algoritmos de machine learning que permiten diferenciar las unidades de tronadura. Hoy las empresas de explosivos generan también estos algoritmos con los que se puede diferenciar un macizo rocoso que puede tener dos unidades, en cuatro, lo que sirve para modificar las cargas explosivas y con ello, ahorrar en costos y cuidar el talud”.

El sistema autónomo de perforación puede operar con equipos trabajando a una distancia que varía entre los 120 y 400 metros, dependiendo del tipo de tronadura, lo que asegura la continuidad operacional de la perforación.

Cabe destacar que BHP inició la perforación autónoma en su operación de cobre Spence, implementando el modelo Pit Viper 351, que se opera de forma remota desde la sala de control ubicada aproximadamente a 2 km del rajo de la mina. Ya son 5 los equipos de este tipo que conforman el plan de autonomía de la mina.

Los nuevos desafíos

Respecto a los desafíos que imponen las tronaduras, el ejecutivo de Spence destaca el medio rocoso, el explosivo que va evolucionando y la interacción explosivo-roca. Para ello es importante poder automatizar el mejoramiento continuo, utilizar cotidianamente los signos vitales de la perforación y las condiciones de terreno para reducir costos e ir optimizando los resultados aguas abajo.

Además, es relevante un proceso de control y aseguramiento de la calidad, con conexión y obtención de la información en tiempo real para poder tomar decisiones, no solamente en el carguío explosivo, sino también en todos los procesos. Los sistemas de trazabilidad para el consumo de explosivos, resultados de fragmentación saliendo de la mina e ingresando al SAG, son otro reto para tener una noción exacta de lo que van entregando los camiones fábrica al pozo y el resultado que entregan, directamente en el celular.

Finalmente, otro factor es mantener un equipo de expertos que aseguren la implementación y entreguen valor agregado al negocio. La participación femenina en labores de operación, tanto en la voladura de rocas como perforación, sigue ganando espacios. El contrato de tronaduras en Spence contempló la incorporación de ingenieras como jefas de operaciones y supervisoras en terreno, pero, además, se abrieron oportunidades para trabajadoras en tareas de tradición masculina, como el carguío de explosivos y amarre electrónico.