Innovación en la auscultación y monitorización en minería

Autor: Alberto Carrasco Alonso, Director de Proyectos y Desarrollo de Negocio
Trazadia – Grupo Álava

Para empezar, hablemos a grandes rasgos de lo que originariamente era la auscultación o monitorización en la industria minera, o básicamente, como comenzó todo esto.

Todo esto comenzó originariamente con el intento de control de la variación de parámetros que provoca una intervención minera, con el fin de velar por la seguridad tanto estructural como la de los trabajadores que intervienen durante el periodo de vida de una explotación minera, y que posteriormente dio paso a un uso combinado para una optimización de la extracción y la explotación de la misma.

La minería tradicionalmente ha constatado ser un “trabajo duro” y por lo tanto con un gran componente de esfuerzo físico, cosa que ha ido cambiando a medida que se han ido introduciendo las nuevas tecnologías, como en casi todos los sectores, y que han facilitado el aumento del conocimiento, y por tanto la reducción de este esfuerzo físico debido a la aplicación de estas nuevas aplicaciones tecnológicas. Hecho que se espera se siga produciendo hacia futuro, y como no, también, en la auscultación minera.

Y es que todos los implicados en este mundo auscultador geotécnico hemos visto el paso de una versión tradicional a la versión 2.0, es decir, de la “era manual o analógica” a la era “digital y automatizada”, y me explico, hemos pasado de las mediciones reales en campo con contacto directo in situ – a través de la acción manual de un técnico especialista y la lectura de los diferentes dispositivos instalados en fricción o interacción directa – a las mediciones automáticas, con control remoto online y sin interacción física con el medio y lo medido, es decir a una observación de diferenciación de parámetros visuales con alto grado de componente tecnológico, que finalmente ha resultado ser un método eficaz, optimo y eficiente.

¿QUÉ OFRECEN LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA MINERÍA?

Debido al gran desarrollo e investigación que se ha venido realizando en los últimos años, y unido a la gran inversión de empresas privadas y administraciones en la potenciación de las diferentes aplicaciones tecnológicas para el mejor desarrollo, optimización y eficiencia de las explotaciones mineras, a día de hoy, se ha llegado a unos elevados niveles de control, que van a permitir validar y optimizar los diseños de la mina, así como su ejecución o explotación, y también a predecir de forma oportuna eventos que podrían afectar la seguridad de la operación (y de la propia mina) y de los trabajadores.

La seguridad de los trabajadores en las empresas mineras es de especial importancia debido a los múltiples peligros, ya que pueden derivar en pérdidas humanas. Para ello la principal medida de seguridad de los trabajadores es la utilización de una auscultación inteligente, eficaz, y segura, mediante la generación de alarmas preventivas.

Existen diferentes tecnologías en función de lo que se necesite controlar, y así tenemos:

• Topografía y auscultación / instrumentación geotécnica clásica: se basa en mediciones de prismas o de dispositivos instalados estratégicamente en los bancos de la mina, los cuales son registrados mediante equipos topográficos y equipos de lectura manual que entregan la información de cada ubicación y de otros parámetros. Esta tecnología es usada tradicionalmente desde hace tiempo y requiere de personal técnico específico para la toma de lecturas.

• Topografía y auscultación automática robotizada: se basa en todo lo anterior, a excepción de la sustitución del equipo técnico de lectura manual por sistemas automatizados con control remoto y conectados a la red para la obtención de datos, alarmas, etc. Todo online y en tiempo real.

• Interferometría Rádar: es una técnica que puede aplicarse en muchas áreas diferentes, e implica utilizar un radar para registrar dos o más imágenes de exactamente la misma área en diferentes puntos temporales. Al comparar las imágenes, es posible detectar cualquier cambio que pueda haber ocurrido durante ese período particular de tiempo. Es una solución básica para medida de desplazamiento en los taludes de la mina.

• Georadar: se usa para estratificación geológica, investigación de sondeos, inspección de túneles y galerías mineras, caracterización de fracturas geológicas y detección de aguas subterráneas o en mapeados masivos de servicios soterrados, mediante métodos electromagnéticos de alta frecuencia, y que se basan en el estudio de la propagación de ondas electromagnéticas en el subsuelo en un dominio de frecuencias que varían entre unas decenas de Mhz hasta algunos Ghz.

• LIDAR: Láser escáner terrestre/aéreo: esta tecnología analiza un objeto o una escena determinada para reunir datos de su forma y color, para construir modelos digitales tridimensionales que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como el pre-procesado, cálculo de volúmenes, modelado de superficies, etc.

• LIDAR Atmosférico : el principio de funcionamiento de esta tecnología es el envío de radiación láser pulsada a la atmósfera. Parte de la señal óptica emitida regresa a la tierra, y tras interactuar con los aerosoles presentes en la atmósfera, una fracción de ella llega al detector LIDAR. Esta señal de retro dispersión se procesa para obtener propiedades atmosféricas en tiempo real, conociendo la distribución espacial de partículas a lo largo de la trayectoria seguida por el láser, obtenemos un Scanner de 2 ejes para monitorización de un área.

Todas estas tecnologías, a grandes rasgos, se basan en una metodología general que permite monitorizar zonas específicas de una mina utilizando diferentes equipos y un software de análisis de las mismas. Este software es capaz de reconocer objetos (maquinaria, equipos) y personas y detectar su presencia en zonas específicas de la mina. El software generará alarmas cuando la maquinaria, las personas o los objetos interactúen de manera no deseada y se salgan de los parámetros marcados, automatizando la programación de alarmas, calibración semi-automática de los parámetros geométricos de la escena para estimar tamaños de objetos, integración de información proveniente de múltiples dispositivos y equipos, y el desarrollo de una interfaz para la entrega de la información y alarmas.

Finalmente podemos decir que a día de hoy la auscultación o monitorización en minería tiene multitud de aplicaciones para el propio desarrollo de su actividad y de su fin, ya que son múltiples las opciones que se pueden manejar en función de las necesidades reales de lo que se quiere obtener, y estas tecnologías continúan avanzando en su desarrollo…