Mejora de la seguridad subterránea con soluciones automatizadas

Sacar al personal del peligro

Todo proceso de minería subterránea o excavación de túneles entraña algún riesgo, pero la carga de explosivos es más peligrosa que la mayoría. En los métodos de carga tradicionales, el personal utiliza una cesta para acercarse a la pared rocosa y cargar manualmente los barrenos. "Es precisamente en este punto donde el peligro es mayor, por lo que nuestra solución de carga por control remoto da prioridad a retirar a los trabajadores de la parte no soportada del túnel", explica Aleksi Lukinmaa, de las oficinas de Normet en Oulu (Finlandia).

Lukinmaa comenzó su carrera en Normet en 2018 mientras escribía su tesis de maestría, que también actuó como prueba de concepto para el sistema de control de pluma de carga por control remoto de la empresa. Desde entonces, trabaja como ingeniero de automatización en la máquina de carga remota Charmec Revo. "La Charmec Revo está diseñada principalmente para resolver problemas de seguridad", dice, "al tiempo que garantiza que la productividad no se vea afectada negativamente".

En la parte delantera de la Revo hay una cabina de transporte propulsada por tecnología diésel o eléctrica de batería SmartDrive sin emisiones. En la parte trasera, un brazo manipulador servo-robótico totalmente eléctrico y de gran maniobrabilidad recoge las unidades de cebado y las entrega a la pared frontal. El principal cometido de Lukinmaa en los últimos años ha sido desarrollar el sistema de control del brazo de carga.

Desarrollando desde cero

"Ha sido un proyecto realmente interesante en el que trabajar porque se ha construido desde cero. Con el Revo tuvimos la oportunidad de idear una solución completamente nueva para aumentar la automatización de la carga", continúa Aleksi.

Permitir al operario cargar las perforaciones con la pluma desde una distancia segura ayuda a resolver los problemas de seguridad inmediatos". Uno de los aspectos más interesantes de la Revo es que el operario puede alternar con fluidez entre controlar la punta de la pluma o dejarse guiar por los movimientos automáticos. El sistema de visión artificial de Normet ayuda a los operarios a encontrar las perforaciones, lo que acorta la duración de los ciclos. Naturalmente, no faltan otras funciones de seguridad como el sistema anticolisión y la prevención de contacto cercano.

Lukinmaa explica que la configuración actual de Revo es sólo el principio de un proyecto a largo plazo. "Todavía tenemos que superar algunos retos. Por ejemplo, está la cuestión de encontrar perforaciones. La pared rocosa puede ser muy irregular y astillada, hay luces y sombras, etcétera. Es difícil para una máquina escanear una superficie así con precisión e integrarse con la pluma para colocar las cargas correctamente. Además, los explosivos llevan muchos cables, por lo que también hay que tenerlos en cuenta desde el punto de vista práctico. Siempre estamos investigando formas de aumentar la capacidad y los niveles de automatización de las máquinas".

Automatización: el futuro inevitable

El objetivo último de desarrollo es conseguir vehículos totalmente autónomos que puedan manejarse desde una sala de control situada a gran distancia del frente de trabajo. Para alcanzar este objetivo, Aleksi y sus colegas utilizan la tecnología de simuladores y gemelos digitales. "Utilizar un gemelo digital nos ha cambiado las reglas del juego y es una parte importante de mi trabajo", afirma. "Nos permite construir herramientas primero virtualmente y probarlas a fondo antes de tener que producir el objeto físico. Podemos probar más eficazmente nuestras ideas con nuestros modelos virtuales, para ver cómo funcionarían en distintos entornos e identificar ventajas específicas que podrían aplicarse en ellos. Luego podemos poner en práctica estos datos en nuestro gemelo físico".

Parece inevitable que los futuros avances en minería impliquen una mayor automatización y digitalización. A medida que las minas se hacen más profundas y más difíciles de excavar, también se vuelven más peligrosas. "Esta es una de las grandes razones por las que el impulso para aumentar la seguridad sigue siendo relevante", concluye Aleksi. "Cuanto menos tiempo haya que pasar dentro o más lejos se esté de las partes peligrosas del túnel, menor será la exposición al peligro, y ahí es donde entra en juego la automatización".