La minería es la fuente de materias primas minerales que se extraen en todo el mundo. Los proyectos industriales y de construcción necesitan estos minerales y materias primas mineras. Además, todo, desde los coches, las carreteras, las casas, los lugares de trabajo, los ordenadores y los teléfonos móviles, utiliza de alguna manera bienes materiales o subproductos extraídos de la minería. Además, la tecnología de la minería subterránea es una importante fuente de ingresos para muchos países y un medio esencial para sostener sus economías a través de la exportación de minerales extraídos.
¿Qué es la minería subterránea?
La minería subterránea hace referencia a los numerosos métodos subterráneos para extraer minerales, metales, menas y otros materiales de la superficie terrestre. La minería subterránea de roca dura y la minería de roca blanda son dos tipos de minería subterránea. El primero se refiere a la extracción de minerales duros como el oro, la plata, el zinc y el níquel, mientras que el segundo se refiere a los métodos de extracción de minerales blandos como la sal y el carbón.
La minería subterránea consta de dos fases principales: la de investigación y la de producción. La primera consiste en excavar roca estéril para acceder a piedras preciosas, menas y minerales. Las voladuras, la nivelación, la colocación de refuerzos y los explosivos son etapas del proceso de minería de desarrollo.
Por otro lado, la minería de producción se divide en dos etapas: la minería de hoyos más cortos y la minería de hoyos profundos. La minería de agujeros cortos es comparable a la minería de desarrollo en el sentido de que implica la extracción de mineral propiamente dicha. Las excavaciones múltiples en el interior del mineral o por debajo de su superficie constituyen la minería de barrenos largos.
Desde los albores de la era digital, ningún sector ha quedado al margen, y la tecnología de la minería subterránea no es una excepción. Dado que la minería tiene un efecto tan significativo en la economía de los países y en la vida de millones de personas, era inevitable que los académicos idearan diversos métodos para mejorar los procesos mineros convencionales utilizando la tecnología, como han hecho empresas como Newtrax. He aquí algunos de los avances técnicos más significativos de la minería subterránea:
IoT y minería
Se espera que el Internet de las Cosas, o IoT, optimice y mejore las operaciones mineras mucho más de lo que lo hacen en la actualidad. Esto se debe a que Internet de las Cosas permite recopilar cantidades ingentes de datos producidos por las actividades mineras.
Esta información puede utilizarse para supervisar a distancia las operaciones, haciéndolas más seguras, productivas y sostenibles. La información recopilada durante las operaciones mineras puede utilizarse para determinar cuánto tiempo pasan esperando los camiones mineros (lo que equivale a un desperdicio de recursos), cuánto tiempo se tarda en cargar el material en los camiones, cuánto mantenimiento se necesita, etc.
El Internet de los objetos (IoT) es una nueva tecnología de red basada en la confluencia de tecnologías inalámbricas, sistemas microelectromecánicos (MEMS) e Internet, que puede revolucionar el sector minero introduciendo nuevos métodos para mantener la seguridad y la producción de las minas.
La tecnología consiste en utilizar dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID) y tecnologías de sensores para crear identificadores únicos para máquinas, flotas y personas, lo que les permite moverse y obtener datos a través de una red sin necesidad de sistemas de comunicación minera subterránea de humano a humano o de humano a ordenador. La plataforma IoT puede mejorar la trazabilidad y visibilidad de toda la explotación minera. Además, también puede permitir que los ordenadores observen, identifiquen y comprendan distintos aspectos de las operaciones mineras sin necesidad de intervención humana, y automatizar y mejorar el mantenimiento y el funcionamiento de las máquinas.
Cisco y otras empresas de redes colaboran activamente con socios industriales para ofrecer soluciones basadas en IoT adaptadas al sector minero.
Minería inteligente
Se espera que la aparición de la minería inteligente revolucione el sector minero en los próximos años. La minería está controlada por una mezcla de mano de obra y cálculos matemáticos: se espera que las minas inteligentes eliminen el elemento de la mano de obra del proceso minero, optimizando así todo el proceso minero y haciéndolo más eficiente en costes y energía. Gran parte del trabajo peligroso que antes realizaban las personas lo harían ahora máquinas que trabajaran según un programa preestablecido y estuvieran automatizadas.
Tecnología Blockchain y minería
El aumento de los costes y la preocupación por la eficiencia han impulsado a la industria minera a desarrollar técnicas eficientes y sostenibles que sustituyan o complementen los procesos mineros convencionales. Gran parte de esa eficiencia procede de la optimización de la cadena de suministro minera, y blockchain es un paso en esa dirección.
El uso de la tecnología blockchain en las cadenas de suministro de los procesos mineros permite establecer redes de distribución transparentes e infundir trazabilidad y seguridad.
Tecnologías de imagen 3D
Las imágenes en 3D han revolucionado la exploración minera a gran escala en lo que respecta a la minería de sistemas de detección de proximidad, y siguen resultando prometedoras en una gran variedad de nuevas tecnologías. Aunque los estudios sísmicos para investigar la geología de posibles yacimientos mineros no son nuevos, la tecnología de imágenes 3D ha aumentado considerablemente la eficacia de estas investigaciones.
El escaneado láser 3D es una novedosa técnica de obtención de imágenes tridimensionales que utiliza luz láser para recoger datos espaciales y permite a los geólogos crear mapas geológicos tridimensionales integrando datos cartográficos de superficie.
A pesar de su amplio uso en otras áreas como la ingeniería, el diseño arquitectónico y la investigación forense, el trazado de rayos 3D es un método relativamente nuevo para la industria minera. De esta técnica se han beneficiado ingenieros de rocas, ingenieros de flujos de aire, responsables de seguridad y topógrafos de zonas mineras peligrosas o inaccesibles.
Perforación automatizada
Las operaciones de perforación en superficie pueden ser más seguras y eficientes con el uso de sistemas de perforación robotizados y teleoperados. Un sistema de perforación teleoperado consiste en un puesto de operador de fácil manejo que puede instalarse en varias plataformas móviles conectadas a la red inalámbrica del equipo de perforación.
Esta técnica permite al operador perforar desde una distancia segura sin tener que acercarse a regiones peligrosas. Con una fotografía pan/zoom/tilt teledirigida para el manejo de la barra, la perforación y los controles de tramming se emiten imágenes en tiempo real, vídeo en tiempo real y comunicación de datos, incluido todo el sistema de control de perforación y el estado del equipo. El sistema de seguimiento de la mina subterránea se muestra constantemente en una pantalla gráfica configurada en el centro del operador. Se trata de un método de excavación de pozos y túneles eficiente y eficaz.
La minería es cada vez más subterránea a medida que las minas a cielo abierto llegan al final de su vida útil y se descubren nuevos yacimientos minerales en las profundidades. La construcción de minas subterráneas con equipos tradicionales de perforación de pozos y túneles. Por otra parte, ha demostrado ser técnicamente difícil, costosa y lenta.
Bacterias que consumen cobre
Dado que no resulta rentable extraer parte del contenido mineral, al final se dejará. Las empresas mineras suelen desecharlos como basura o utilizarlos como sustitutos en otras operaciones químicas.
Sin embargo, los minerales raros como el cobre son cada vez más valiosos, y la recuperación de minerales de los relaves puede llegar a ser económicamente viable en el futuro. Vale, una empresa minera brasileña, trabaja con la Universidad de Sao Paulo en un nuevo método para extraer cobre de los residuos mediante microorganismos, lo que revolucionaría la gestión de los residuos y aumentaría la producción si se extendiera a otros minerales. Esta técnica innovadora ayudaría a extraer minerales raros como el cobre, que sólo existe en estado puro en 1% de cada tonelada de mineral extraído.
