NUEVAS TECNOLOGIAS EN MINERIA

1. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO PRINCIPAL

Investigar que nuevas tecnologías se están utilizando en las diversas compañías mineras que están establecidas en el Perú

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Detallar los nuevos equipos utilizados para acelerar las operaciones mineras

Dar a conocer las últimas maquinarias que salieron en el marcado para la minería ya sea cielo abierto o subterráneo.

Especificar en qué mejora las operaciones con los nuevos avances en tecnología de equipos mineros

Que nuevas tecnologías se necesita para tener una minería sustentable.

2. PROBLEMAS

la poca investigación e innovación en tecnología minera

poca inversión de las empresas mineras en la ciencia, innovación y tecnología.

La poca investigación en universidades del país

El costo elevado de la tecnología extrajera

3. HIPÓTESIS

Las empresas mineras se enfrentan al desafío de mejorar continuamente sus procesos productivos y a la vez hacer de sus minas yacimientos sustentables en el tiempo. Estas nuevas tecnologías, que se adaptan a exigentes controles de calidad, pueden mejorar la seguridad, las condiciones de trabajo, manejo responsable de aguas, disminución de polvo, ahorro de energía, diminución de ruidos, etc.

4. MARCO TEORICO

4.1. NUEVAS TECNOLOGIAS PARA MINERIA SUSTENTABLE

Las tecnologías sustentables se definen como el conjunto de conocimientos técnicos que permiten crear bienes y servicios que se adaptan al cuidado del medio ambiente, a través de la reducción de emisiones de agentes contaminantes, la menor utilización de agua para los procesos productivos, el ahorro energético, la utilización de prácticas cada vez más seguras para los trabajadores, entre otros.

Las empresas mineras se enfrentan al desafío de mejorar continuamente sus procesos productivos y a la vez hacer de sus minas yacimientos sustentables en el tiempo. Estas nuevas tecnologías, que se adaptan a exigentes controles de calidad, pueden mejorar la seguridad, las condiciones de trabajo, manejo responsable de aguas, disminución de polvo, ahorro de energía, diminución de ruidos, etc.

Fig. 1 camión minero del futuro

4.2. SISTEMAS ELECTRONICOS EN VOLADURA

Los sistemas electrónicos de voladuras constituyen una innovadora tecnología que permite, no sólo una precisión 1.000 veces mayor y un timing significativamente más flexible que los detonadores tradicionales pirotécnicos, sino además, un mejor control energético. Utilizado adecuadamente, permite ganancias significativas a través de la mejora de la fragmentación, formación de pilas, control de vibraciones, grandes voladuras, mejorar las condiciones de las paredes o caras y reducir el sobre quiebre, el peligro y los soportes a tierra.

Fig. 2 sistema electrónico en voladura

4.3. CAMIONES MINEROS DEL FUTURO

Los camiones de gran porte, que llegan a soportar cargas de hasta 300 toneladas, son cada vez más seguros para los operadores, facilitan su trabajo, ahorran combustible y colaboran con la productividad de la mina. Caterpillar, por ejemplo, incluye en los nuevos camiones sistemas de seguridad en escaleras de acceso mecanizado para reducir el riesgo de resbalones y caídas, un sistema de cámara integrado que proporciona una vista panorámica de sus alrededores, y controles de traba y el servicio al nivel del suelo que apuntan a crear un entorno más seguro para el personal de mantenimiento. Komatsu, por su parte, desarrolló cabinas con protección para volcamiento y caída de objetos, y un sistema de monitoreo de los signos vitales de los equipos, permitiendo transmitir señales por diversas vías, incluyendo internet, y programar el envío de alertas a dispositivos móviles.

Fig. 3 camiones mineros operados autónomamente

4.4. BENEFICIOS DE LA AUTONOMIA

Las compañías mineras ven la autonomía como un facilitador que les ayudará a dar pasos agigantados en seguridad, eficiencia y productividad, y les permitirá al mismo tiempo disminuir los costos e incrementar la disponibilidad.

4.4.1. SEGURIDAD

Cero lesiones es el mantra de las compañías mineras, un cambio a equipos de minería autónoma influirá sustancialmente sobre el logro de ese objetivo. Cuando se evitan riesgos para los operadores, ellos no se ven afectados por estas preocupaciones. Por ejemplo, pueden ocurrir lesiones de consideración cuando los operadores entran o salen de una máquina. Sin embargo, con la maquinaria autónoma, la necesidad de que la persona deba subir y bajar de ella es considerablemente menor.

Muchos estudios también han demostrado que los choques de camiones de frente o de atrás son algunas delas colisiones más comunes en las minas. Con la autonomía, la interacción entre las máquinas está bien controlada por varias capas de redundancia para prevenir que los vehículos sin operadores humanos choquen unos con otros.

4.4.2. CONSTACIA DE FUNCIONAMIENTO

Otro beneficio clave de la minería autónoma es la constancia del funcionamiento. Todos los trabajadores sienten fatiga al final del día, ya sea que estén trabajando en un camión o en una oficina de la mina. Como resultado,su eficiencia se reduce. La ineficiencia y la falta de constancia de las personas pueden sumar hasta millones de dólares en gastos de funcionamiento o en ingresos perdidos. La constancia lleva a una mayor eficiencia, a costos menores y con una productividad general mayor.

4.5. COMPONENTES DE CONSTRUCCION TECNOLOGICA

Actualmente, las compañías mineras del mundo utilizan componentes de construcción con tecnología autónoma en operaciones subterráneas y de superficie. Entre las tecnologías actuales se encuentran las siguientes:

• Sistemas de equipos autónomos como Minegem, que se utilizan en varias minas subterráneas• Sistemas de administración de la información• Sistemas de supervisión del estado de la maquinaria• Sistemas de control y guía de alta precisión basados en el sistema GPS.• Tecnologías de comunicación de banda ancha inalámbricas

Fig. 4 construcciones a base de tecnología

4.6. ASOCIACIONES TECNOLOGICAS

Universidades destacadas se han asociado con fabricantes de equipos para comenzar a mejorar las tecnologías esenciales para un sitio minero autónomo totalmente integrado. Una de esas asociaciones es entre Caterpillar y Carnegie Mellon University (CMU), una universidad de investigación mundial con más de 10.000 estudiantes, 70.000 ex alumnos y 4.000 docentes y miembros del personal.La colaboración entre Caterpillar y Carnegie Mellon es una relación de larga data creada para desarrollar, en forma conjunta, equipos automatizados.

Un resultado de esta alianza estratégica fue la invención del Sistema GPS, ambas organizaciones son coinventoras de la guía GPS para máquinas todo terreno, planificación por computadora para la excavación robótica y asistencia de operadores para la carga de camiones.

FIG. 5 GUIA DE GPS PARA MAQUINAS TODO TERRENO

4.7 NUEVAS TECNOLOGIAS EN REVESTIMENTO DE MOLINOS

TECNOLOGÍA LÁSER 3DLas aplicaciones en minería de la Tecnología Láser 3D, que se realiza en Molienda y Chancado Primario, dio a conocer Ariel Medina de Elecmetal de Chile, durante su presentación “Los avances en métodos de análisis y predicción de vida útil de revestimientos basado en Tecnología Láser 3D”.Con la Tecnología Láser, que es el láser infrarrojo visible, se realiza levantamiento 3-D de la geometría superficial de cualquier equipo, componente, o estructura expuesta al barrido del haz. La nube de puntos extraída (500 millones) es convertida en superficie y contrastada con referencias para estimación de desviaciones geométrica, análisis dimensionales, modelamiento, entre otros.

FIG. 6 REVESTIMENTO DE MOLINOS

“El análisis de deformación se realiza de las ollas, shell de molinos y equipos mina, y del calce geométrico, cóncavasshell y chancador primario, así como el análisis dimensional y topográfico, entre otros. Mientras que en el Modelamiento de Planta As-Built, el Modelamiento 3D se realiza a través de Info-videos y recorridos virtuales, análisis de montaje y volúmenes, y actualización de planimetría”, mencionó. Los principales usos de la tecnología láser son: Levantamiento 3D – Análisis de desgaste y geométrico, Correlación desgastes con data operacional, Simulación DEM y Diseño de revestimientos.Por ejemplo, para la calibración operacional, la metrología láser 3D permite entregar datos que alimentan el software de simulación de procesos JK SimMet: Diámetro interno del molino, Largo efectivo del molino (EGL), Abertura de slot parrillas, Área de evacuación en parrillas y Niveles de llenado (Jb – Jc). En el caso de JKSimMet realiza simulaciones a partir de la variedad de parámetros operacionales enfocadas a optimizar el proceso de conminución.

Asimismo, la aplicación de la Tecnología Láser 3D, en molienda, proporciona información clave para mejorar los diseños de revestimientos, distribución de acero de lifters en función de su dinámica de desgaste, rediseño de vaciados, y rediseño de geométrica y altura de lifters para el óptimo y balanceado desempeño de levante (procesamiento), entre otros.