MINERÍA SUBTERRÁNEA: APOSTANDO POR LA INNOVACIÓN Y TECNOLOGÍAS

ABRIDORA

Por: Eva Cruz

Una mina subterránea es aquella que se desarrolla debajo de la superficie del terreno. Para ello es necesaria la realización de túneles, pozos, chimeneas,  galerías, entre otros instrumentos que permitan llegar al mineral.

Un aspecto fundamental para la minería subterránea es la ventilación porque – al dar oxígeno para la respiración, reducir temperaturas, y diluir y remover polvos y gases nocivos – se genera un ambiente laboral seguro y confortable.

Según estadísticas del Ministerio de Energía y Minas (MEM), hasta el 2011 se registró 190 concesiones mineras subterráneas y La Libertad era la región que contaba con mayor número de estas concesiones (50), seguida por Arequipa (33) y Lima (23).

Asimismo, hasta aquel entonces, el 38% de las unidades en operación en el país utilizaban el método de explotación subterránea, destacando las minas polimetálicas de Milpo, Atacocha, Volcan, Cobriza, Morococha, Casapalca, Santa Luisa, mina de estaño San Rafael, San Vicente, y las minas de oro Marsa, Horizonte, Poderosa, Orcopampa, entre otras.

La minería subterránea peruana tiene, hoy por hoy, mayores exigencias, que se han visto satisfechas con el avance de la tecnología. Y es que las empresas locales y extranjeras, a fin de convertirse en aliados estratégicos de las mineras, vienen apostando por innovaciones que permitan mejorar la productividad de sus unidades.

ABB

En el Perú, ABB, la compañía de origen suizo-sueco, tiene más de 60 años y se ha consolidado como la líder en el mercado local en tecnología de energía y automatización.

“Dentro de uno de los segmentos en los cuales nos hemos especializado y somos líderes, a nivel global, es en tecnologías para minería subterránea. Contamos con sistemas que permiten desde automatizar el sistema de ventilación ajustando la demanda de aire que pueda necesitar la mina, hasta el sistema de electrificación integral dentro de la mina”, indica el Ing. Ricardo Begazo, Solutions Portfolio Manager de ABB en Perú.

Y es que a decir del experto, en el caso de minería subterránea existen tres problemas críticos: la automatización de la ventilación, el sistema de acarreo de mineral y los sistemas eléctricos. Precisamente, los tres servicios más demandados en ABB Perú por sus clientes.

Así, el sistema SmartVentilation de ABB es una solución de control de ventilación para la mina en función de la demanda, pudiendo ahorrar hasta un 50% de energía al año. Entre otros beneficios destaca el hecho de que asegura un ambiente de trabajo sano en la unidad subterránea, la dilución de sustancias peligrosas, la evacuación de gases explosivos es más rápida, la reducción de costos, la mejor utilización de infraestructura, entre otros.

En tanto, el sistema de acarreo, que son básicamente los winches que están compuestos por dos partes: la del accionamiento eléctrico que se encarga de controlar la energía motriz del winche que transporta tanto a personal de la mina como mineral, y la otra es la parte mecánica que se encarga del acarreo del mineral.

“El sistema de automatización por el lado de ventilación de una mina de zinc en la región Junín es uno de los pocos sistemas que existen actualmente en la industria minera peruana. Mientras que los últimos sistemas de winches que también suministramos a dos clientes mineros locales se destacan porque tienen los últimos avances que permitirán aumentar su productividad”, comenta.

Además de tener presencia en estas unidades mineras, la empresa viene trabajando actualmente un proyecto para una de las minas subterráneas más grandes que existe en el Perú.

En palabras del especialista de ABB en Perú, el proyecto más sencillo a desarrollar es el de automatización de sistema de bombeo, que puede demorar seis meses, y el más complejo es el de ventilación “porque existen variables que no se pueden controlar en el camino y normalmente dura un año desarrollarlo”.

Soluciones para minería subterránea

El SmartVentilation de ABB (sistema de ventilación inteligente) es una solución de control completa de ventilación de mina con  funcionalidad a demanda de ventilación. Es un Sistema Modular el cual puede ser plenamente integrado al Sistema de Control 800xA de ABB. El uso eficiente de su sistema de ventilación y la calidad de aire mejoradobrindando aire fresco donde sea necesario resultará en ahorros de energía hasta el 30-50% por año.

Niveles de Implementación

El SmartVentilation se divide en tres niveles de implementación:

– Nivel 1, SmartBasic: Control básico y monitoreo de ventiladores, compuertas y puertas de ventilación. Todo es monitoreado y puede ser controlado por el Sistema 800xA deABB, junto con la calidad del aire y los sensores de flujo de aire con la finalidad de reducir costos de energía e incrementar la seguridad mejorando la supervisión y control del operador.

– Nivel 2, SmartMid: Solución de escala completa de ventilación a demanda. Control automático de todos los ventiladores, compuertas y puertas de ventilación controlables con la finalidad de mejorar la calidad del aire brindando aire fresco donde sea necesario y ahorrando energía hasta un 30-50% por año.

– Nivel 3, SmartPerfect: Optimización de ventilación de mina usando el “SmartAir™Optimizer”, el cual utiliza la retroalimentación del sensor de flujo de aire para realizar la optimización en línea de los ventiladores principales. Esto significa verdadero y amplio control y optimización en mina de flujos de aire y calidad de aire mientras se minimiza el consumo de energía en tiempo real.

Características y funcionalidades:

Control y monitoreo centralizado con la plataforma de colaboración de clase mundial del Sistema 800xA, junto con una solución modular permite que los operadores, ingenieros y gerentes de mina puedan fácilmente supervisar y controlar el sistema de ventilación completo, ya sea desde una ubicación central o usando sus dispositivos móviles.

Las características del SmartVentilation son la flexibilidad, escalabilidad, optimización en línea y tiene las siguientes funcionalidades:

– Control programado o basado en una eventualidad.

– Control por sensor.

– Control de Flujo basado en demandas calculadas.

-Inteligencia de distribución local.

Entregables Típicos

El SmartVentilation cubre los siguientes componentes

(Opcional):

– Sistema 800xA

– Control de Ventilación de mina y control de supervisión de ventilación.

– Controladores de ventilación centralizados y locales.

– SmatAir™ (Optimizador de ventilación de mina)

– Integración de subsistemas

– Instrumentación

– Accionadores y equipo de control del motor

– Servicio y entrenamiento

Beneficios de elegir el SmartVentilation de ABB:

– Asegura un ambiente de trabajo subterráneo saludable

Dilución de sustancias peligrosas

Control de Clima

– Rápida Evacuación de gases explosivos

Pausas más breves

– Minimiza el consumo de energía.

Reduce costos

– Mejora la utilización de infraestructura existente

Control de CAPEX y OPEX

– Expansión escalonada

Inversión en el tiempo y a su propio ritmo.

ATLAS COPCO

Atlas Copco Peruana S.A., compañía que forma parte del grupo sueco Atlas Copco, inicia sus operaciones en el Perú en el año 1950, focalizando sus ventas principalmente en la industria minera.

La firma, que este año cumple 65 años de presencia ininterrumpida en nuestro país, ofrece una amplia gama de productos para la minería subterránea. Y es que, en los últimos años, el grupo empresarial adquirió algunas empresas de renombre mundial, con el objetivo de completar su portafolio de productos en el ciclo total de producción.

Así, a los ya tradicionales equipos de túneles (Boomer), de producción (Simba), de refuerzo de roca (Boltec y Cabletec), de carguío (Scooptram) y de transporte (Mine Truck), se han agregado los equipos de desatado de rocas (Scaler), de carguío de ANFO (Chargetec), equipos utilitarios, equipos de carguío continuo (Haggloaders),  máquinas para Shotcrete (Meyco), y equipos de ventilación (Serpent).

Asimismo, Atlas Copco ofrece una gama de productos complementarios como son las máquinas perforadoras con pie de avance, bombas de agua, compresoras y la línea de aceros de perforación para equipos Top Hammer como In TheHole.

“Hay una demanda continua por equipos de desatado y refuerzo de roca. La minería peruana es muy consciente de la seguridad y de los riesgos que significa trabajar en el subsuelo; por ello, en los últimos años, ha habido una gran demanda por este tipo de equipos. Asimismo, temas como la ventilación son sumamente importantes en una labor subterránea por lo que estos productos son también demandados continuamente”, manifiesta el Ing. Santiago Arenas, gerente de Línea Underground Rock Excavation para Atlas Copco Peruana S.A.

Nuevos conceptos

Productos de calidad, con tecnología, seguros, ergonómicos y amigables con el medio ambiente son algunas de las bondades que Atlas Copco presenta y que les permite ofrecer a los usuarios una productividad sostenible en el tiempo.

Y es que, a nivel de grupo, la compañía invierte anualmente una suma importante en Investigación y Desarrollo de nuevos productos. En ese sentido, a través de sus compañías de ventas distribuidas en el mundo (que participan activamente en estos proyectos), el grupo empresarial tiene una idea clara de lo que demanda el mercado actual y los retos que vendrán a futuro.

“La base para las novedades de equipos en el futuro en minería subterránea está fundamentada en factores como que los yacimientos subterráneos se irán profundizando, las leyes de los minerales probablemente vayan disminuyendo a medida que se profundice, habrá más movimiento de roca (tanto en volumen como en distancia), surgirá la necesidad de otros sistemas complementarios de ventilación, el factor seguridad será más importante, y la computación y automatización, poco a poco, cobrará más fuerza”, explica Santiago Arenas.

De este modo, el ejecutivo de Atlas Copco Peruana S.A. considera que los productos que podría adquirir el mercado minero subterráneo dependen principalmente de la aplicación que los clientes requieran en sus operaciones.

“Hay conceptos como el ‘Rapid Mine Development’ que viene siendo aplicado en varios países con larga tradición minera y en el cual se utilizan productos no necesariamente ‘tradicionales’ en una explotación subterránea”, acota.

Cabe mencionar que en Perú, la firma tiene ya equipos computarizados trabajando en diversas unidades mineras subterráneas, entre los que destacan los equipos de perforación de túneles, de empernado de roca, de producción y de carguío /acarreo.

CIDELSA

Esta empresa peruana, con más de 30 años en el mercado, es especialista en soluciones de ingeniería para el sector minero y construcción, fabricando, comercializando y exportando ductos de ventilación.

Actualmente lleva sus soluciones al almacén del cliente en tiempos cortos, lo que representa una gran ventaja comparado con las importaciones; además, instalan sus productos y ofrecen servicio de mantenimiento y obras civiles. Así, están en el 70% de las operaciones mineras subterráneas del Perú, abasteciendo a operaciones mineras de Buenaventura, Hochschild, Minsur, entre otras.

En lo que concierne al sistema de ventilación, Cidelsa suministra mangas de ventilación y ventiladores axiales. Además de ello, ofrecen geomembranas de PVC, geomallas, mallas para contención, y otros productos destinados a la impermeabilización de túneles.

“El producto más demandado en minería subterránea son las mangas de ventilación. Las ventas crecieron en un margen entre el 8% a 10% en los últimos tres años. A diferencia de grandes proyectos a tajo abierto que necesitan geomembranas, la minería subterránea no se ha detenido e incluso continúa en aumento la exploración y explotación de mineral”, sostiene el Ing. Alberto Suárez, representante de Cidelsa.

En cuanto a los materiales, hay cuatro tipos que se utilizan para fabricar mangas de ventilación. Así, tienen dos tipos de polietileno (de 200gr y 300gr), y dos tipos de PVC (de 600gr y 950 gr).

“Cada uno responde a una resistencia diferente, dependiendo la potencia del ventilador y cantidad de caudal que se tenga que transportar”, añade.

Respecto a sus mangas de polietileno, una de sus características más resaltantes es su sellado impermeable con aire caliente que se realiza con una máquina de alta tecnología, y de acuerdo al representante de la firma, ello le otorga impermeabilidad, el pegado no tendrá fugas y será muy resistente debido a que las dos láminas de polietileno se funden en una sola. Mientras que para sus mangas en PVC utilizan otro tipo de tecnología como es el sellado de alta frecuencia.

Alianza estratégica

Desde el año pasado Cidelsa tiene como socio estratégico a Howden, reconocida mundialmente por sus ventiladores de alta gama y muy buena calidad.

“En este primer año de incursión, esperamos introducir estos ventiladores en proyectos mineros e hidroeléctricos. Pronto, deben estar llegando a nuestros almacenes el primer lote de ventiladores stock, usados por mineras y constructoras”, revela Alberto Suárez.

Gracias a esta alianza, la empresa oferta al mercado nacional los ventiladores  Howden, que ahorran hasta 45% de energía, lo que en un año se traduce en un monto de dinero considerable.

“Los ventiladores fabricados aquí tienen un tiempo de fabricación de 60 a 90 días. Cidelsa ofrece ventiladores con respaldo de Howden en un tiempo de cinco a siete días como máximo”, precisa el especialista.

Asimismo, cuentan con las mangas de ventilación tipo espiral con doblez de 180 grados (hecho de PVC de 650 gramos), que se usan en galerías donde los espacios son muy reducidos. Muchos de sus clientes ya las vienen usando con muy buenos resultados.

Cidelsa es la única empresa nacional que cuenta con este producto desde hace dos años y espera para este 2015 aumentar entre el 5% a 8% su nivel de ventas.

Adicionalmente, gracias a su experiencia, el especialista asegura que otros productos con fuerte demanda en la minería subterránea peruana serán los accesorios de ventilación, tales como los codos, las tees, las yes, laterales y los acoples de reducción. Todos ellos estás diseñados para minimizar las caídas de presión, por los cambios de dirección y sección.

FERREYROS

Ferreyros es la compañía líder en la comercialización de bienes de capital y servicios en el país, focalizada en atender a los sectores que impulsan el desarrollo del país, tales como minería, construcción, energía e hidrocarburos, industria, pesca y agricultura. Con ventas de S/. 3,100 millones en el año 2014, cuenta con más de 90 años de operaciones en el Perú y más de 70 como distribuidor de Caterpillar.

“En el 2014, la minería subterránea generó una importante demanda de equipos, repuestos y servicios de Ferreyros. Nuestros clientes entregaron su confianza nuevamente en la línea de cargadores de bajo perfil CAT, que obtuvo una participación de mercado superior al 90% en el segmento en el que participa, con niveles de venta relevantes y un sólido crecimiento del parque de máquinas CAT”, menciona Paul Ruiz, gerente comercial de Minería de Ferreyros.

Completo portafolio

Sus equipos de las marcas CAT y Paus están presentes en la minería subterránea nacional. Con ambas, tienen un completo portafolio de cargadores de bajo perfil, de camiones de bajo perfil (entre 17 y 60 toneladas de capacidad de carga), y de equipos utilitarios.

“Los cargadores de bajo perfil CAT son líderes en su rubro. Hace más de una década, estos equipos ingresaron al mercado peruano, generando un impacto positivo en las operaciones de nuestros clientes. En particular, atributos como su productividad, seguridad, robustez y bajos costos de operación y mantenimiento fueron apreciados en nuestro ámbito y fueron esenciales para su demanda creciente”, detalla Paul Ruiz.

Por otro lado, cuentan con camiones de bajo perfil para minería subterránea de la marca CAT (de 30, 45 y 60 toneladas de capacidad de carga) y Paus (de 17, 22 y 25 toneladas).

Es necesario mencionar, además, que distribuyen equipos utilitarios Paus para aumentar la seguridad al interior de las minas subterráneas, tanto para personas como para equipos. Así, destacan los desatadores de roca o “scalers”, sobretodo el modelo 853-S8, que se usa para desatar las rocas sueltas que han quedado desestabilizadas luego de la voladura en el túnel, sustituyendo al desatado manual, con gran foco en la seguridad.

“Los scalers Paus se pueden configurar con un control remoto inalámbrico y ergonómico, mediante el cual la máquina puede ser totalmente controlada, incluyendo todas sus funciones de accionamiento y traslación, para una operación de desatado desde una posición segura”, informa.

Según manifiesta el ejecutivo, los productos más demandados del portafolio de minería subterránea son los cargadores de bajo perfil Caterpillar de 4.1 yardas cúbicas (CAT R1300) y 6.3 yardas cúbicas (CAT R1600).

“Vemos además un crecimiento en la demanda de cargadores de mayores capacidades, como los cargadores de bajo perfil Caterpillar de 9.4 yardas cúbicas (CAT R2900G) e incluso de 11.6 yardas cúbicas (CAT R3000H), entre otros. Las minas subterráneas más grandes están alineándose cada vez más a la tendencia de migrar a equipos de mayor capacidad, obteniendo las eficiencias de transportar más carga en menores ciclos de trabajo”, indica.

Lo último

Ferreyros viene introduciendo al mercado peruano el cargador de bajo perfil CAT R3000H, que es el de mayor capacidad dentro de esta familia de máquinas, con 11.6 yardas cúbicas. Este equipo es muy relevante para aquellas compañías de minería subterránea que deciden emplear equipos de gran envergadura en sus operaciones, para elevar sus niveles de producción  y de productividad.

Asimismo, continúan con la penetración del nuevo cargador de bajo perfil CAT R1600H, de 6.3 yardas cúbicas. Cabe mencionar que este equipo es la evolución del CAT R1600G, pues incorpora un nuevo motor electrónico, el cual se distingue por contar con una cilindrada mayor respecto a sus modelos predecesores.

“Ello le permite al equipo tener una mejor respuesta en altura. Además, es el primer equipo que cuenta con la tecnología de ventilación reducida, que finalmente se traduce en la disminución de costos operativos de los equipos, pues requiere una menor inversión en ventilación mecánica, ahorrando energía eléctrica (kw/horas). Además, este modelo cuenta con el Sistema de Monitoreo CMS (Caterpillar Monitoring System), muy valioso para la gestión de la unidad”, agrega Ruiz.

Esta nueva tecnología, además, aumenta la fuerza de tracción del equipo y disminuye el consumo de combustible de 3% a 7%, en promedio, respecto a versiones previas. Adicionalmente, disminuye la contaminación del medio ambiente subterráneo al optimizar la mezcla aire- combustible y reducir los niveles de emisiones.

En el ámbito de las soluciones tecnológicas con foco en seguridad, se tiene la posibilidad de contar, para camiones y cargadores de bajo perfil CAT, con sensores de proximidad para detectar a personas, vehículos u objetos, evitando los accidentes de tránsito en el interior de la mina.

“Venimos trabajando, también, en una solución tecnológica para la trasmisión de indicadores de rendimiento y productividad de los equipos subterráneos”, revela Paul Ruiz de la empresa Ferreyros.

OBRAS SUBTERRÁNEAS

Fundada en 1952, en Asturias (al norte de España), esta empresa se dedica exclusivamente a la construcción de túneles y cavernas, fundamentalmente en el ámbito minero, hidroeléctrico y de obra civil.

Obras Subterráneas S.A. (en adelante OSSA) tiene una cartera fuera de España en tres continentes (Europa, América y Asia), lo que le permitió,solo el año pasado, facturar 215 millones de euros.

Dentro de la industria minera, actividad que dio origen a la empresa, OSSA es líder global en proyectos de obra subterránea en minería del carbón, minería metálica y la minería de piedras ornamentales, en la propia operación de mina y en trabajos propios de la infraestructura minera, ejecución de pozos verticales, galerías de acceso y grandes cámaras para la ubicación de servicios auxiliares como depósitos, talleres subterráneos, plantas de machaqueo y salas de bombeo.

“La tendencia es a abandonar túneles de pequeñas sección por otros mayores que garanticen la mecanización y traigan mejoras en la seguridad para los trabajadores”, comenta Adolfo Sicilia, country manager Pacífico Sur – Perú de OSSA.

OSSA es considerada como una de las mejores empresas, a nivel mundial, en la profundización de pozos, con una experiencia en obra de más de 130 mil metros de pozos (los mismos con profundidades de hasta 700 metros y un diámetro libre de 6.5 metros), a lo largo de más de 50 años.

“Nuestra vocación es estar presente en la construcción de túneles donde se priorice la mecanización frente a los trabajos manuales por parte del propietario, en aras de mejoras en seguridad y garantizando los plazos de construcción, frente a políticas de precios bajos que perjudiquen la tecnificación”, indica Adolfo Sicilia.

En Perú, la firma ha trabajado para el grupo SPCC Southern Perú y actualmente trabajan con Codelco (Chile) para Chuquicamata Subterránea, Proyecto Andina y Antofagasta Minerals.

Apostando por la innovación

Según el empresario, para OSSA es razón fundamental de su desarrollo, por lo que tiene un departamento de I+D+i que realiza investigación para proyectos de la Comunidad Europea.

Durante los últimos años, la compañía ha consolidado y sistematizado sus procesos y proyectos de I+D+i, implantando un sistema de gestión para sistematizar, ordenar, priorizar y rentabilizar al máximo la innovación. Así, es pionera en la introducción de nuevas tecnologías, como la perforación hidráulica en el mercado de la Península Ibérica.

Participa, en colaboración con los grandes proveedores de maquinaria, en el diseño y mejora de equipos para la obra subterránea como son los equipos de gunitado, la electrificación de los cabrestantes de las plataformas de profundización y los castilletes desmontables.

“Otros servicios que podría requerir el mercado de minería subterránea en estos tiempos es la ejecución de túneles mediante tuneladoras para grandes desarrollos, para lo que OSSA puede ofrecer multitud de alternativas”, dicecountry manager Pacífico Sur – Perú de OSSA.

La empresa ha introducido tecnología automatizada para la construcción de túneles y mejores en el control de la seguridad de operaciones tanto para personal, maquinaria y la propia infraestructura.

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