La minería automatizada implica la eliminación de la mano de obra humana del proceso minero . [1] La industria minera se encuentra en transición hacia la automatización . Todavía puede requerir una gran cantidad de capital humano , particularmente en el mundo en desarrollo donde los costos laborales son bajos, por lo que hay menos incentivos para aumentar la eficiencia. Hay dos tipos de minería automatizada: la automatización de procesos y software, y la aplicación de tecnología robótica a vehículos y equipos de minería.
Para obtener un mayor control sobre sus operaciones, las empresas mineras pueden implementar software o procesos de automatización minera. Los informes generados por el software de automatización minera permiten a los administradores identificar cuellos de botella en la productividad, aumentar la responsabilidad y comprender mejor el retorno de la inversión . [ cita requerida ] [2]
Para abordar las inquietudes sobre cómo mejorar la productividad y la seguridad en las minas, algunas empresas mineras están recurriendo a la automatización de equipos, que consiste en tecnologías de hardware y software robóticos que convierten los vehículos o equipos en unidades mineras autónomas. [ cita requerida ] [3]
La automatización de equipos mineros se presenta en cuatro formas diferentes: control remoto, teleoperación , asistencia al conductor y automatización total. [4]
El término equipo de minería por control remoto se refiere generalmente a vehículos mineros, como excavadoras o bulldozers , que se controlan con un control remoto portátil. Un operador se encuentra en el campo visual y utiliza el control remoto para realizar las funciones normales del vehículo. Debido a que la visibilidad y la sensación de la máquina se reducen considerablemente, la productividad del vehículo generalmente también se reduce al utilizar el control remoto. La tecnología de control remoto se utiliza generalmente para permitir que el equipo de minería funcione en condiciones peligrosas, como terrenos inestables, áreas de explosión o en áreas de alto riesgo de caída de escombros o minería subterránea. La tecnología de control remoto es generalmente la forma menos costosa de automatizar el equipo de minería, lo que la convierte en un punto de entrada ideal para las empresas que buscan probar la viabilidad de la tecnología robótica en su mina. [5]
El equipo de minería teleoperado se refiere a vehículos mineros que son controlados por un operador en una ubicación remota con el uso de cámaras, sensores y posiblemente software de posicionamiento adicional. La teleoperación permite que un operador se aleje aún más de la ubicación de la mina y controle un vehículo desde un entorno más protegido. Todavía se utilizan joysticks u otros controles portátiles para controlar las funciones del vehículo, y los operadores tienen un mayor acceso a la telemetría del vehículo y a los datos de posicionamiento a través del software de teleoperación. Con el operador alejado de la cabina, los vehículos mineros teleoperados también pueden experimentar una reducción de la productividad; sin embargo, el operador tiene un mejor punto de observación que el control remoto desde las cámaras y sensores del vehículo y está más alejado de condiciones potencialmente peligrosas. [6]
El término "asistencia al conductor" se refiere al control parcialmente automatizado de las máquinas mineras. Solo algunas de las funciones están automatizadas y se necesita la intervención del operador. Las funciones comunes incluyen tanto la asistencia de detección [ aclaración necesaria ] como los sistemas de prevención de colisiones . [7]
La "automatización total" puede referirse al control autónomo de uno o más vehículos mineros. Los componentes robóticos gestionan todas las funciones críticas del vehículo, como el encendido, la dirección, la transmisión, la aceleración, el frenado y el control de los implementos (es decir, el control de la cuchilla, el control de la plataforma de descarga, el balde y la pluma de la excavadora, etc.) sin necesidad de la intervención del operador. Los sistemas de minería totalmente autónomos experimentan las mayores ganancias de productividad, ya que el software controla uno o más vehículos mineros, lo que permite a los operadores asumir el papel de facilitadores de la minería, solucionar errores y monitorear la eficiencia. [8]
Los beneficios de las tecnologías de automatización de equipos de minería son variados, pero pueden incluir: mayor seguridad, mejor eficiencia de combustible, mayor productividad, menor mantenimiento no programado, mejores condiciones de trabajo, mejor utilización del vehículo y menor fatiga y desgaste del conductor. Las tecnologías de automatización son una forma eficiente de mitigar los efectos de la escasez generalizada de mano de obra para puestos como el de conductor de camiones de transporte. Ante la caída de los precios de las materias primas, muchas empresas mineras están buscando formas de reducir drásticamente los costos generales y, al mismo tiempo, mantener la seguridad e integridad del sitio; la automatización puede ser la respuesta. [9]
Los críticos de la automatización de vehículos suelen centrarse en el potencial de la tecnología robótica para eliminar puestos de trabajo, mientras que sus defensores argumentan que, si bien algunos puestos de trabajo quedarán obsoletos (normalmente los sucios, peligrosos o monótonos), se crearán otros. Las comunidades que apoyan a los trabajadores desfavorecidos que dependen de puestos de nivel inicial en la minería están preocupadas y piden responsabilidad social a medida que las empresas mineras hacen la transición a tecnologías de automatización que prometen aumentar la productividad frente a la caída de los precios de las materias primas. Las empresas mineras reacias al riesgo también son reacias a comprometer grandes cantidades de capital en una tecnología no probada, prefiriendo con más frecuencia entrar en la escena de la automatización en niveles más bajos y más económicos, como el control remoto. [10]
El Grupo Rio Tinto se embarcó en su iniciativa Mina del Futuro en 2008. Desde un centro de control en Perth, los empleados de Rio Tinto operan equipos de minería autónomos en la remota pero rica región de Pilbara en Australia . Los vehículos mineros autónomos reducen la huella del gigante minero al tiempo que mejoran la productividad y la utilización de los vehículos. En junio de 2014 [actualizar], [11] la flota minera autónoma de Rio Tinto alcanzó el hito de 200 millones de toneladas transportadas. Rio Tinto también opera una serie de plataformas de perforación de pozos de voladura autónomas. [12]
Ubicada cerca de Salt Lake City , Utah, la mina Bingham Canyon ( Kennecott Utah Copper /Rio Tinto) es una de las minas a cielo abierto más grandes del mundo y uno de los mayores productores de cobre del mundo. En abril de 2013, la mina sufrió un deslizamiento de tierra catastrófico que detuvo gran parte de las operaciones de la mina. [13] Como parte de los esfuerzos de limpieza y para mejorar la seguridad, los administradores de la mina recurrieron a excavadoras de control remoto, topadoras y perforadoras de pozos de voladura telerremotos para realizar trabajos en las áreas de terreno altamente inestables. La tecnología robótica ayudó a Kennecott a reducir las áreas más empinadas y peligrosas del deslizamiento para permitir el acceso de vehículos tripulados para los esfuerzos de limpieza. [14]
La empresa alemana EEP Elektro-Elektronik Pranjic ha suministrado y puesto en funcionamiento más de 60 equipos de control automático avanzado para la minería subterránea de carbón durante el período ~ 2006-2016. Por primera vez, la tecnología de minería de carbón completamente abandonada ha sido utilizada por la empresa china «China National Coal Group Corp. (CME)» en la mina «Tang Shan Gou» ( minería de tajo largo , esquiladoras, tres lava, profundidad 200 m), y en la mina «Nan Liang» (un arado, profundidad 100 m). Ambas minas de carbón tienen un espesor de capa de carbón de 1–1,7 m. El seguimiento de la cosecha se lleva a cabo mediante cámaras de vídeo (en tiempo real con transmisión de señal por fibra óptica ). Por lo general, se requiere un personal subterráneo para supervisar el proceso de producción y realizar reparaciones. La automatización ha mejorado el rendimiento económico y de seguridad. [15]
BHP ha implementado una serie de componentes de minería autónoma como parte de su programa de Minería de Próxima Generación, que incluye perforadoras autónomas [16] y camiones autónomos [17] en la región de Pilbara. [18]
En marzo de 2021, Ferrexpo plc anunció que había implementado con éxito los primeros camiones mineros autónomos a gran escala en Europa [19] con la conversión de sus camiones de transporte CAT 793D . La empresa ha utilizado equipos de perforación semiautónomos en sus operaciones desde 2017. [20]