En el norte de la remota región de Pilbara de Australia Occidental, a todas horas del día, perforadoras gigantes de barreno propiedad de BHP Billiton perforan la tierra a profundidades de hasta 14 m en busca de mineral de hierro precioso. Sin embargo, estos equipos particulares suministrados por Atlas Copco Drilling Solutions son, literal y figurativamente, innovadores. En lugar de ser controlados en el sitio, están pasando a la operación remota desde una sala de control a 1, 300 km de distancia en Perth. Bienvenido al nuevo y valiente mundo de la perforación autónoma.
BHP ha estado probando la tecnología en plataformas Pit Viper 271 en la mina Yandi durante los últimos dos años. Durante ese tiempo, las máquinas han funcionado de forma autónoma durante más de 15, 000 horas y han perforado más de un millón de metros. BHP ha reportado una mejora del 20% en la optimización de sus simulacros.
Impresionante, pero según Tyler Berens, gerente de línea de productos – automatización en Atlas Copco, solo estamos comenzando a ver lo que la perforación autónoma puede hacer en términos de aumentar la eficiencia operativa.
“Hace unos meses, nos preguntamos ‘¿a qué distancia podemos ejecutar un simulacro desde la sala de control y aún mantener los estándares de comunicación de red en términos de calidad de ancho de banda y latencia?’”, Dice. “Pudimos realizar un simulacro en nuestro centro de pruebas en Texas desde Estocolmo en Suecia, a 8, 100 km de distancia. El personal lo ejecutó de forma remota, pero, lo que es más importante, también pudimos iniciar de forma autónoma y supervisar ”.
El tema de las comunicaciones en red, incluso en minas a cielo abierto, es clave para el éxito de la perforación automatizada. El contacto entre la plataforma y el sistema autónomo o teleremoto debe ser perfecto. La solución de Atlas Copco es agnóstica, lo que significa que funcionará con la red personalizada de cada cliente.
“Las comunicaciones inalámbricas y las redes que unen el centro de control y el sitio de perforación juegan un papel fundamental en las operaciones mineras automatizadas”, confirma Berens. «Para BHP, estamos corriendo alrededor de 1, 300 km entre la sala de control y la perforación y hemos aprendido cómo hacer que esos sistemas sean más resistentes».
Como resultado de la exitosa prueba de Pilbara, el operador anglo-australiano ha pedido paquetes de actualización autónomos para otros 18 de sus equipos. La 20 – flota fuerte se controlará inicialmente en las cinco minas de mineral de hierro de BHP en Pilbara, con el objetivo a largo plazo de una operación remota desde una base en Perth.
“Fue la fusión perfecta”, dice Berens, “Atlas Copco estaba realizando pruebas de campo breves y enfocadas de simulacros automatizados asistidos por operación que evaluaban todo, desde la detección de obstáculos hasta la navegación automática. Probamos en condiciones de tipo ártico en el norte de Europa en minas en regiones húmedas del hemisferio sur. Era simplemente el momento de ponerlo en funcionamiento de forma sostenida.
“BHP, mientras tanto, estaba analizando cómo estaba madurando la tecnología y las eficiencias clave para sus operaciones mineras y decidió que había mucho valor que ganar con la perforación automatizada.
“Demostramos que la perforadora podía funcionar en el campo y luego ejecutamos operaciones de barreno totalmente autónomas con tres equipos Pit Viper 271. Luego se trató de una estrategia de implementación; decidimos adaptar una flota de perforadoras a la vez con los sistemas automatizados, para no interrumpir las operaciones diarias de la mina.
“Esto se simplificó gracias a la decisión de Atlas Copco hace unos años de incorporar una capacidad de adaptación en el sistema de control de la plataforma (RCS) de Pit Viper para que cualquier taladro se pueda automatizar con relativa facilidad”.
Los múltiples beneficios para BHP incluyen la perforación optimizada, que a su vez mejora la excavación, la carga y el transporte, y un mayor tiempo de actividad de la máquina, sin comprometer la calidad del mineral extraído.
El Pit Viper 271 es capaz de trabajar durante 11. 5 horas de un 12 – turno de hora, con solo una persona requerida para supervisar tres simulacros, en comparación con alrededor de ocho horas y media con operadores humanos.
“La minería es un negocio de fabricación y es un juego de eficiencias”, explica Berens. “El taladro de barreno es uno de los primeros pasos operativos en esa cadena de valor. Por lo tanto, automatizar ese proceso y deshacerse del elemento del libre albedrío humano y reemplazarlo con la previsibilidad agrega mucho valor.
“La primera mejora es evidente: la velocidad. Vimos aproximadamente un 16% de aumento por ciclo en la velocidad general del taladro, que es un número significativo, mucho más grande, de hecho, de lo que habíamos predicho inicialmente.
“El segundo beneficio de la automatización se refiere a la coherencia. Cada etapa del proceso está informada por la anterior, por lo que si no puede predecir cada elemento del proceso, todo el sistema sufre.
“En términos de métricas de desviación estándar, la perforación automatizada resultó en una gran mejora en cada parte del proceso – perforación, nivelación, desplazamiento y desvelamiento – permitiendo que nuestras minas comiencen a pensar en tener una metodología ‘justo a tiempo’, que nuevamente tiene enormes beneficios a lo largo y ancho de la cadena de valor.
El Pit Viper 271 también proporciona información sobre el par, la presión descendente y la velocidad de rotación.
“El tercer tema clave es la calidad. Ser rápido y constante no es bueno si luego está entregando un producto deficiente. Se garantiza que el taladro automatizado estará donde se supone que debe estar, a la profundidad exacta para la que el ingeniero lo diseñó para perforar, y en la mayoría de los casos se mantendrá mejor hasta que el técnico de voladura pueda llenarlo.
“Una vez que tuvimos estos tres elementos en su lugar, comenzamos a mirar la capacidad. Hemos visto un aumento de hasta 30% en la capacidad de perforación, casi un tercio, lo cual es enorme en términos del costo total de propiedad (TCO) de las perforadoras ”.
La minería, particularmente en Australia, se ha visto afectada por la caída de los precios de los productos básicos y la disminución de las reservas. Por lo tanto, cualquier tecnología que ofrezca mayores eficiencias y márgenes es un bien escaso.
Teniendo esto en cuenta, además del logro de Atlas Copco de ejecutar una perforadora automatizada en Texas desde otro continente, ¿cómo ve Berens la evolución de la tecnología minera en el corto y mediano plazo?
“Ahora que las perforadoras automatizadas y otros equipos automatizados están en muchas minas, en Atlas Copco pasamos mucho tiempo pensando en estos procesos establecidos desde una mentalidad de fabricación”, dice.
“Definitivamente también hay mucha discusión a nivel global entre el Global Mining Standards Group (GMSG) y estamos discutiendo con socios sobre cómo realmente vincular la cadena de datos y control para crear más valor.
“Creo que ahí es donde verá mucha innovación y desarrollo a corto y mediano plazo. Veremos procesos clave (perforación, voladura, palas y transporte al molino) realmente vinculados desde un punto de vista estratégico y operativo en términos de herramientas y control «.
Fuente: Mining Technology
