A Fondo
En la mina de metales no preciosos, más profunda del mundo, una solución automatizada de carga mejora la seguridad y el aprovechamiento, y reduce tiempos en la explotación por escalones.
Con una profundidad de 3.000 metros, la mina de cobre y zinc de Kidd Operations, en Timmins, Ontario –a 700 kilómetros al norte de Toronto– es la más profunda del mundo para metales no preciosos. Para hacerse una idea de su profundidad, se puede tomar como referencia la Torre CN de Toronto, con sus 457 metros, la estructura autoportante más alta del hemisferio occidental. Se podrían apilar seis torres, una encima de la otra, sin llegar al fondo de la mina.
Automatización profunda
A tanta profundidad, la explotación minera se enfrenta a numerosos desafíos, tanto técnicos –por ejemplo, la actividad sísmica o la presión atmosférica que aumenta las temperaturas y sobrecarga los sistemas de ventilación– como logísticos: el transporte de personal y materiales puede llevar más de una hora.
Desde la superficie, una jaula transporta grupos de empleados hasta una profundidad de 1.430 metros. Más abajo aún, en el nivel 88, a 2.680 metros bajo la superficie, trabaja un Sandvik LH514 de forma autónoma para maximizar la producción en la zona más productiva de la mina. En otro nivel, en una zona actualmente cerrada por restricciones sísmicas, opera uno de los cuatro cargadores automatizados, que carga rápidamente con su balde un gran volumen de roca.
Kidd Operations
- Nombre: Kidd Operations
- Casa matriz: Glencore Canada Corporation
- Ubicación de la mina: 28 kilómetros al norte de Timmins, Ontario, ciudad natal de la cantante Shania Twain
- Empleados: Unos 850 entre la mina y el molino; el empleador privado más importante en Timmins
- Producción anual de mineral: 2,25 millones de toneladas en 2016, equivalente a 76 Empire State
- Principales metales: Cobre y zinc, y plata como subproducto
- Producción anual de metal: Unas 40.000 toneladas de cobre y 60.000 toneladas de zinc
- Inicio de las operaciones: 1966
- Cierre calculado: 2022
- Profundidad: 3.000 metros
- Extensión de la galería en espiral hasta el fondo de la mina: 24 km
En la mina se han usado equipos Sandvik en la mitad de sus 50 años de producción. Hoy, Kidd Operations usa cuatro cargadores Sandvik LH514 con Sandvik AutoMine Lite para sus operaciones de carguío en algunos de los niveles más profundos de la mina.
El sistema necesita una zona aislada para garantizar la seguridad de las personas que trabajan en la zona y una puerta de malla de acero –que no deja acercarse– es una primera barrera física esencial. Después, hay una barrera de luz infrarroja que, de interrumpirse, para automática e inmediatamente el cargador automatizado. Aún cuando se interrumpa una barrera a propósito– por ejemplo, para llevar la máquina a una revisión programada– la mina realiza un barrido exhaustivo del nivel antes de reactivar la operación.
Productividad a distancia
el Sandvik LH514 se aleja para descargar y luego vuelve para cargar otra vez. La operación se dirige a control remoto desde la superficie, con el sistema Sandvik AutoMine Lite. Con siete cámaras y dos escáners a bordo, los operadores en la sala de control saben exactamente qué está pasando alrededor del cargador y pueden intervenir, si fuera necesario. Pero el cargador se mueve solo entre el escalón y el punto de descarga, ya que se le ha “enseñado” adónde ir.
El deseo de optimizar el aprovechamiento y la eficiencia llevó a Kidd Operations a elegir soluciones como Sandvik AutoMine. Ryan Roberts, gerente de operaciones mineras, reconoce que el entorno actual de la minería es difícil pero el objetivo no cambia: extraer de forma segura y eficiente el volumen máximo de mineral.
“Debemos hacer lo posible para que los costos sean lo más bajos posible pero eso lo debemos hacer siempre, sin importar del precio del metal”, dice.
Altos índices de utilización
El uso de cargadores automatizados hace más compleja la operación. Las zonas donde trabajan los cargadores automatizados deben estar cerradas al personal –en algunas minas, como Kidd Operations, eso puede suponer cerrar un nivel entero– y los mecánicos deben recibir capacitación en componentes automatizados. Pero pese a la complejidad, hay ventajas claras, afirma Roberts.
“El aprovechamiento de los cargadores automatizados es un 12% mayor que el de los manuales”, explica. “No tienen que parar por tronaduras, por la presencia de gas o restricciones sísmicas, y pueden seguir trabajando mientras los trabajadores suben y bajan por el pique”.
Según Jeff Sullivan, especialista de automatización de Kidd Operations, el sistema Sandvik AutoMine Lite se implantó inicialmente para aumentar la productividad y reducir el tiempo improductivo entre turnos.
“Nuestros turnos habituales eran de 10 horas y perdíamos unas 2 horas de ese primer turno”, dice. “Por la profundidad de la mina, se tarda mucho tiempo en desplazarse entre los sitios y llegar a la zona de trabajo”.
Con sus Sandvik LH514 automatizados, Kidd se beneficia de hasta 21 horas de funcionamiento continuo al día, un incremento del 30% en horas efectivas de producción respecto a sus cargadores convencionales. La mina incluso pudo reducir en tres unidades su flota total de cargadores, en parte gracias a la productividad adicional lograda con Sandvik AutoMine Lite.
“Con la automatización, nuestras unidades pueden trabajar durante más horas”, dice Andy Saindon, coordinador de producción de la mina.
“Podemos cargar entre turnos y también durante la actividad sísmica tras una voladura y durante las inspecciones de gas, cuando no se permite el acceso del personal”.
Los operadores han acogido muy positivamente las unidades automatizadas, continúa Saindon.
“Les gusta porque es más seguro y más cómodo que trabajar abajo en la mina y están alejados de los peligros, el polvo y los humos”, dice.
Respuesta a grandes desafíos
En la superficie, empleados en distintas estaciones de trabajo controlan los cargadores automatizados Sandvik. Cada empleado mira atentamente dos pantallas de computadora que muestran la posición de cada cargador automatizado Sandvik en un mapa, la vista desde el cargador a través del objetivo de una cámara a bordo e incluso la operación de una romperroca subterránea. Niveles múltiples alimentan el material extraído a través de piques de traspaso hasta los niveles de transbordo; la mina puede desplazar sus cargadores automatizados entre niveles y transbordos para maximizar la eficiencia de la flota de producción. Los transbordos son el cuello de botella de la mina y Kidd Operations ha trabajado con Sandvik para reducir el tiempo de ciclo en estas zonas cruciales.
Sullivan enumera algunos de los desafíos que plantea la minería a tanta profundidad. “Nos encontramos con presiones de falla enormes en la estructura de la mina, temperaturas altas, humedad alta y problemas de ventilación. Cuesta hacer llegar el aire a tanta profundidad, pero debemos asegurar que nuestros empleados y máquinas tengan aire suficiente para trabajar”, explica. “El cargador automatizado Sandvik nos permite trabajar en zonas de la mina donde no podemos enviar a nuestros empleados, como zonas sísmica después de las tronaduras o donde las restricciones de gas limitan el acceso humano.
“Nosotros podemos asumir el control de todo el nivel cuando operamos en modo robot. Toda la gente y todas las demás máquinas deben abandonarlo; solo trabaja allí el robot”.
Una vez implantado el sistema Sandvik AutoMine Lite, Kidd Operations está trabajando con Sandvik en mejoras continuas. “Mejorar la configuración y reubicación de nuestros cargadores automatizados y crear zonas aisladas de protección donde solo trabajan ellos serán los próximos pasos para maximizar su producción”, afirma Sullivan.
Solución Sandvik
Kidd Operations utiliza cargadores Sandvik desde hace 25 años. Sandvik ha entregado cuatro cargadores Sandvik LH514 equipados con Sandvik AutoMine Lite a la mina de cobre y zinc de Kidd Operations en Timmins, Ontario. La mina recibió el primer sistema hace cuatro años, en 2012. Recibirá su quinto sistema a fines de 2016. Los sistemas han contribuido significativamente a la productividad de la mina y a la salud ocupacional y seguridad de los trabajadores. Los operadores pueden trabajar desde una sala con aire acondicionado en la superficie.
Sentados en una silla confortable delante de los monitores de las computadoras, pueden ver la posición exacta del cargador en un mapa en cualquier momento y las cámaras a bordo transmiten una imagen continua del entorno.