¡Abajo y Adelante!

¡VAMOS!, el proyecto de minería subacuática financiado por la UE, demostró que es posible superar viejos problemas con una colaboración inteligente y una aproximación innovadora.

Una mina a rajo abierto puede inundarse por varias razones, desde fallas en el proceso de achique hasta la entrada de aguas freáticas. Y, al menos hasta ahora, acceder a los minerales una vez inundada la mina siempre ha sido imposible,

Durante la segunda prueba del proyecto Sistema de Explotación Minera Alternativa Viable o ¡VAMOS! por su nombre en inglés (Viable Alternative Mine Operating System), realizada en octubre de 2018, las 16 empresas europeas que colaboran para hacer realidad el proyecto demostraron que los obstáculos están para superarlos.

El objetivo de ¡VAMOS! es construir un prototipo a escala de un vehículo para la minería subacuática para demostrar que explotar minas a rajo abierto inundadas no solo es físicamente posible sino económicamente viable. Integrado en el programa Horizon 2020, financiado por la UE con un presupuesto total de 80.000 millones de euros, ¡VAMOS! prosiguió la fase de pruebas de campo en el rajo inundado de Magcobar, en Silvermines, Irlanda.

“Aquí llevamos todo al límite”, resume Paul Arthur, jefe de proyecto de Soil Machine Dynamics (SMD), hablando de la fase de pruebas.  “Estamos entrando en terreno desconocido; por eso hacemos la prueba y por eso estamos aquí”.

Con La segunda prueba se buscaba evaluar la capacidad del prototipo. “Hicimos la primera prueba en Lee Moor, en una mina de caolín, que es un material muy blando”, explica Jenny Rainbird, gerente de proyectos de investigación para el Grupo BMT, que coordina el proyecto ¡VAMOS!. “Vinimos aquí, a Silvermines, para estudiar la capacidad de corte de la máquina, la cantidad de material que era posible procesar y los volúmenes de corte, entre otras cosas. En esta mina, la roca que cortamos era mucho más dura”.

El aporte de Sandvik Mining and Rock Technology fue crucial; suministró el chasis y el estabilizador trasero, el brazo de corte, los engranajes y motores de la cortadora y –lo más importante– la cabeza de corte. “Suministramos la MA620, una cabeza de corte de accionamiento hidráulico con una potencia de 150 kW. Es la herramienta ideal en esta categoría de potencia para cortar rocas más consistentes”, explica Uwe Restner, jefe de producto para roadheaders y digitalización en Sandvik Mining and Rock Technology. “En Silvermines, queremos cerrar el bucle y probar el vehículo en formaciones rocosas duras. Así, podemos interpolar entre rocas más blandas y más duras para obtener una visión completa de la capacidad de corte del prototipo”.

Los socios de ¡VAMOS!

  • BMT Group Limited – Reino Unido
  • Soil Machine Dynamics Limited – Reino Unido
  • Damen Dredging Equipment BV – Holanda
  • INESC PORTO – Portugal
  • Fugro EMU Limited – Reino Unido
  • Zentrum für Telematik e.V. – Alemania
  • Montanuniversität Leoben – Austria
  • MINERALIA – Portugal
  • Marine Minerals Limited – Reino Unido
  • SANDVIK – Austria
  • GeoloskiZavodSlovenije – Eslovenia
  • CENTRO FUTURO – España
  • European Federation of Geologists – Bélgica
  • Trelleborg Ede B.V. – Holanda
  • Federalni zavod za geologiju – Bosnia y Herzegovina
  • Fondacijaza Obnovui Razvoj Regije Vares – Bosnia y Herzegovina

Walter Riegler, que trabaja como técnico de mantenimiento en Sandvik Mining and Rock Technology, explica que Sandvik trajo cuatro tipos distintos de picas de corte, provistas de diversos insertos de carburo de tungsteno. “El motivo por suministrar insertos distintos es para estudiar la efectividad de la cortadora bajo el agua, ya que no sabemos qué vamos a encontrar allí abajo”, dice.

El sistema global es complejo y sencillo a la vez: complejo por las distintas tecnologías de última generación que deben trabajar juntas en una aplicación totalmente nueva; sencillo porque, básicamente, se trata de una minería a rajo abierto sin algunas de las consideraciones típicas, por ejemplo, los costos de achique, las tronaduras, la vibración del suelo, el polvo o la presencia de personas.

El proceso parte de un mapeado del entorno subacuático de la mina con EVA, un robot único construido específicamente para el proyecto ¡VAMOS! por INESC TEC, un instituto de investigación en Portugal. Mientras el prototipo va cortando, EVA actualiza continuamente el mapa en tiempo real, desplazándose de forma autónoma tanto en la superficie como bajo el agua. Utiliza sonar acústico, una cámara y láseres para enviar imágenes tridimensionales del entorno sumergido a la cabina de mando situada en tierra. Utilizando los datos en tiempo real, se genera una imagen en realidad virtual de las operaciones. La cabina de mando también es el lugar donde se produce la interacción entre hombre y máquina, y donde los operadores llevan el vehículo hasta la posición de corte.

<p>El EVA, un robot construido expresamente  por INESC TEC para el Proyecto ¡Vamos!, se desplaza de manera autónoma en la superficie y bajo el agua. Por medio de un sonar, cámaras y dispositivos láser proporciona imágenes de 3D a la cabina de control.</p>

El EVA, un robot construido expresamente  por INESC TEC para el Proyecto ¡Vamos!, se desplaza de manera autónoma en la superficie y bajo el agua. Por medio de un sonar, cámaras y dispositivos láser proporciona imágenes de 3D a la cabina de control.

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En la cabina de mando se ve en tiempo real una imagen en realidad virtual de las operaciones bajo el agua.

Una vez elegido el lugar donde se iniciará el corte, el Buque de Lanzamiento y Recuperación (LARV, por sus siglas en inglés) transporta el vehículo minero hasta el punto especificado mediante cuatro cabrestantes anclados en tierra. A continuación, el LARV, diseñado y construido por la empresa holandesa Damen Dredging Equipment, baja el vehículo por el agua hasta el suelo de la mina y entonces se lo maniobra hasta su posición para iniciar el corte. El material excavado es aspirado hacia la superficie y bombeado a la planta desecadora en tierra, donde se deposita el lodo.

El proyecto no ha estado exento de problemas. Se trata de una colaboración entre 16 empresas de 9 países para crear un equipo totalmente innovador para una aplicación nueva. “Cuando hay proveedores diferentes que suministran piezas distintas que luego se juntarán para crear un equipo nuevo, debes asegurarte de que todo encaje correctamente”, dice Restner. “Fue un desafío enorme pero ya lo ven, las máquinas, los equipos, todo funciona, así que todo salió bien”.

Rainbird coincide: “todo el mundo ha trabajado al unísono. Muchos componentes han sido fabricados en lugares distintos y luego traídos aquí y ensamblados a pie de mina. Ha sido un esfuerzo de colaboración.

We’re getting into beyond what we know right now, but that’s the reason for the trial and why we’re here

“La relación con Sandvik ha sido excelente”, corrobora Rainbird. “Suministraron la cabeza cortadora y se han asegurado de que se adapte perfectamente al diseño de conjunto del vehículo minero. También han contribuido decisivamente a asegurar el buen funcionamiento tanto del vehículo como de todos sus componentes, una vez ensamblados. Son uno de los socios clave del proyecto. Ha sido muy gratificante trabajar con ellos”.

La viabilidad del proyecto para la minería subacuática no es lo único que se ha estudiado durante el proyecto ¡VAMOS!. Los componentes podrán utilizarse por separado para aplicaciones ajenas a la minería. Explica Rainbird: “Los resultados de la investigación y la tecnología nueva podrán utilizarse para cartografiar lechos marinos, realizar estudios con muestreo de agua, la defensa, y también en alcantarillas subacuáticas o para despejar túneles sumergidos”.

El proyecto !VAMOS! concluyó a principios de febrero de 2019 y los socios quieren asegurarse de que todo el mundo se beneficie de sus frutos. “Hemos acordado estudiar opciones para explotar el prototipo y convertirlo en una posibilidad comercial”, dice Rainbird.

Horizon 2020

Horizon 2020 es el programa de Investigación e Innovación más ambicioso de la Unión Europea. Tiene un presupuesto de casi 80.000 millones de euros durante 7 años (2014 a 2020), sin contar las inversiones privadas. Propone llevar ideas pioneras del laboratorio al mercado, creando más innovaciones, descubrimientos y primicias mundiales.