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Una nuova esplosiva evoluzione nell’estrazione su piccola scala

Alcuni ricercatori hanno sviluppato il software e la tecnologia per far sì che le attività di estrazione su piccola scala eseguano il brillamento delle rocce in maniera mirata, con sforzi limitati e impatti minimi sull’ambiente.

Tecnologie industriali

Attualmente non esiste alcuna soluzione affidabile per ridurre l’impatto ambientale delle miniere su piccola scala, in particolare se si tiene conto del fatto che l’attuale tecnologia di estrazione mineraria si basa sul brillamento della roccia e su attrezzature mobili di estrazione per il carico e il trasporto. Alcune di queste attrezzature impiegano il sistema di misurazione durante la perforazione (MWD, Measurement While Drilling), dispendioso e difficile da installare nonché inefficiente per le attività di estrazione su piccola scala. Il progetto SLIM, finanziato dall’UE, si è prefissato di elaborare modalità più convenienti e più sostenibili di brillamento e di frammentazione della roccia utilizzando esplosivi durante le attività di estrazione su piccola scala. Avvalendosi di un software di progettazione avanzato di brillamento automatico, il consorzio del progetto SLIM si è concentrato sulla mitigazione delle tipiche problematiche legate all’estrazione mineraria, tra cui il particolato sospeso, le vibrazioni e la lisciviazione dei nitrati. «L’approccio del progetto SLIM consiste nell’introduzione di tecniche d’avanguardia nelle attività di estrazione mineraria tramite lo sviluppo di strumenti per controllare la parete di escavazione, perfezionare l’impianto di trattamento e moderare le ripercussioni sull’ambiente per migliorarne la fattibilità e la redditività, conquistando l’approvazione e la fiducia da parte del pubblico», afferma José Sanchidrián, coordinatore del progetto.

Una nuova generazione di esplosivi

Il gruppo coinvolto nel progetto SLIM ha iniziato con lo sviluppo di tecnologie in grado di caratterizzare gli esplosivi, individuando i frammenti di roccia esplosa tramite l’intelligenza artificiale e sistemi che riescono a prevedere l’effetto di determinati esplosivi su tipi specifici di roccia. Il progetto SLIM ha creato una nuova generazione di esplosivi e un software di progettazione di brillamento intelligente capace di effettuare una migliore caratterizzazione delle rocce rispetto ai sistemi attuali, mitigando l’impatto ambientale causato dal brillamento della roccia. Questa evoluzione non si rivela importante solo per l’industria mineraria europea, ma anche per le attività di estrazione a livello mondiale, contribuendo ad abbassare i costi economici e gli impatti ambientali, tra cui la contaminazione delle acque freatiche. Il gruppo ha condotto esperimenti e realizzato modelli per simulare il comportamento degli esplosivi durante le attività di estrazione, di cui fanno parte la comprensione della frammentazione della roccia, delle velocità e dei danni arrecati. Questo tipo di informazioni ha già fornito alle attività di estrazione i dati necessari per comprendere meglio e migliorare le loro prestazioni complessive, rendendole il più efficienti possibile con impatti ambientali irrisori.

La misurazione durante la perforazione impiega i LiDAR

Il progetto SLIM ha sviluppato e riqualificato un sistema di misurazione durante la perforazione più efficiente in termini di costi che adopera l’analisi dettagliata di fotografie per prevedere l’impatto degli esplosivi sulla roccia bersaglio. Nel tentativo di rendere più agevole la pianificazione delle miniere, il gruppo del progetto SLIM ha concepito un sistema che utilizza sensori LiDAR di rilevamento e di distanza della luce per esaminare i danni alla roccia e l’impatto ambientale dopo il brillamento, a differenza dei metodi non diretti attualmente adottati. Inoltre, il gruppo del progetto SLIM ha creato un software in grado di mitigare gli impatti negativi, quali rocce volanti o vibrazioni, e di caratterizzare il risultato del brillamento, ovvero la «buca di smistamento». «Questo software si dimostra importante per migliorare l’operazione di brillamento in superficie poiché solo valutazioni affidabili e corrette dei risultati di brillamento possono migliorare le attività di estrazione», afferma Sanchidrián.

Dati concreti per promuovere lo sviluppo

Un partner del progetto SLIM situato in Spagna, Minera de Órgiva, ha adoperato tecnologie potenziate di escavazione della roccia e sistemi di monitoraggio e controllo dell’impianto di trattamento, arrivando pressoché a duplicare la sua produzione presso la miniera di Sierra de Lújar. Ciò ha permesso l’estrazione proficua e il trattamento redditizio di minerali a resa inferiore, partendo da un tenore di arricchimento di quasi il 40 % di fluorite per giungere a un arricchimento previsto del 20 % entro la fine del progetto. Il risultato segna un aumento oltre tre volte superiore delle scorte, prolungando il ciclo di vita della miniera di almeno 50 anni. «I partner del progetto SLIM hanno accumulato una formidabile quantità di dati da prove effettuate in laboratorio e sul campo. Questa serie di dati ha un valore determinante per agevolare le future attività di ricerca e sviluppo negli ambiti della tecnologia degli esplosivi, del brillamento della roccia, della valutazione delle prestazioni e dell’automazione dell’estrazione», conclude Sanchidrián.

Parole chiave

SLIM, estrazione su piccola scala, risorse di minerali, misurazione durante la perforazione, esplosivi intelligenti

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