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Sustainable Intelligent Mining Systems

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Robótica, automatización y 5G bajo tierra

Una investigación financiada con fondos europeos ha impulsado una revolución industrial en el sector minero a través de la automatización, unos vehículos totalmente eléctricos y la conectividad 5G. Sus resultados mejorarán la seguridad de los mineros, la sostenibilidad y la eficiencia de la minería y la percepción pública de este sector que suministra las materias primas fundamentales para la economía.

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La Tierra es un planeta rocoso que alberga un tesoro de materias primas valiosas como los minerales y los metales empleados por industrias tan diferentes como la automotriz, aeroespacial, química, de la construcción, electrónica y de energías renovables. El sector minero es el puente entre dichas materias primas y la industria y, por lo tanto, es esencial para la economía mundial. La Unión Europea está adoptando medidas pertinentes en aras de reducir su dependencia de las importaciones de estos materiales y mejorar la seguridad de la cadena de suministro. En este sentido, la mejora de la seguridad de los mineros y la reducción del impacto ambiental de la minería son pilares clave. El proyecto financiado con fondos europeos SIMS reunió a las principales empresas mineras, universidades y proveedores de tecnología del mundo para desarrollar sistemas de minería inteligentes que satisfagan estos retos fundamentales.

Abrir una veta

Hace unos años, la industria minera comenzó a desarrollar un plan de acción tecnológico que describía la meta de la industria a diez años vista. En respuesta a los retos, SIMS desarrolló múltiples tecnologías innovadoras relacionadas con la automatización, la digitalización y la robótica para lograr unas minas más seguras, una mayor eficiencia y una reducción de las emisiones atmosféricas y de la contaminación de la tierra y el agua. Jan Gustafsson, coordinador del proyecto en Epiroc, comenta: «SIMS es un proyecto pionero en el sector minero. En tres años, nuestro equipo creó múltiples demostradores de estas tecnologías previstas, las probó en entornos mineros reales y las mejoró como tecnologías estándar de la industria».

Hacia una «revolución industrial» del sector minero

La tercera revolución industrial, también conocida como Industria 3.0 tal como se conoce comúnmente en el ámbito de las fábricas, fue testigo de la integración de la electrónica, las telecomunicaciones, los ordenadores y la robótica en las operaciones y los procesos. SIMS ha suscitado una revolución semejante en el sector minero a través de la minería inteligente sostenible, centrada en la automatización de operaciones esenciales como la conducción, la inspección, las voladuras y la manipulación de materiales. En este contexto, se desarrollaron y verificaron varias máquinas a batería en un entorno minero real y se diseñó una nueva generación de vehículos totalmente eléctricos alimentados por baterías, así como la infraestructura para la carga y el manejo de la batería para reemplazar las flotas a gasóleo convencionales. Los vehículos tienen una gran autonomía y el entorno de trabajo de los mineros ha mejorado sustancialmente gracias a la menor cantidad de ruido, vibraciones y partículas en suspensión de gasoil. Un método de voladura controlada de liberación de carga sísmica totalmente innovador, junto con una mejor colocación de pernos para roca y malla (refuerzo de rocas), aumentó la eficiencia de la mina en un 64 % y mejoró significativamente la seguridad de los mineros. También se demostró satisfactoriamente la inspección aérea autónoma de las minas y un sistema de obtención de imágenes en tiempo real a bordo de un vehículo para la detección de grietas. La automatización y el control robótico en el entorno subterráneo y confinado de una mina no es una tarea fácil. El equipo desarrolló y probó una red de comunicación industrial compatible con la 5G para conectar personas, datos, sensores y máquinas, incluidas las máquinas mineras controladas a distancia. A través de la red 5G basada en los sensores de la mina, se puede controlar incluso la ventilación. Finalmente, el equipo creó dos entornos de realidad virtual: uno para la formación del personal y otro para concienciar al público y mejorar la aceptación social.

Mejora de la eficiencia y creación de minas más seguras y sostenibles

Gustafsson concluye: «SIMS ha demostrado que una mayor automatización, digitalización y uso de robots en el sector minero mejorará su seguridad y eficiencia y reducirá su impacto en el medio ambiente». La transición de este sector hacia una minería sostenible, al tiempo que se explota el potencial de las reservas minerales y se crean a la par lugares de trabajo ergonómicos y seguros, debería mejorar la aceptación y la confianza del público.

Palabras clave

SIMS, minería, automatización, robótica, 5G, seguridad, vehículos totalmente eléctricos, roca, inspección, voladura, sensores, perno de roca, realidad virtual

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