Conoce las tecnologías de monitoreo y sensores IoT para optimizar la eficiencia en la minería

La vida moderna depende en gran medida de la exploración y extracción de minerales, lo que incluye metales, no metales, áridos, carbón y elementos estratégicos como los REEs. Sin embargo, esta actividad enfrenta múltiples desafíos, como la incertidumbre en la estimación de reservas minerales, la complejidad del macizo rocoso, el suministro de energía, la volatilidad de los precios de materias primas, las condiciones peligrosas de trabajo y las preocupaciones ambientales.

Afortunadamente, los avances tecnológicos recientes han permitido a la industria minera superar estos retos. La teledetección, la simulación tridimensional de reservas minerales, la maquinaria automatizada a distancia, las excavadoras de alta eficiencia y el monitoreo de datos en tiempo real son algunas de las soluciones tecnológicas que han sido adoptadas. La incorporación de sensores, robótica y aprendizaje automático ha ganado popularidad en la industria y está transformando todas las etapas del proceso minero, desde la exploración hasta la recuperación.

Sin embargo, el progreso del Internet de las Cosas (IoT) en el ámbito minero enfrenta desafíos extra debido a la infraestructura limitada en ciertas zonas, como la disponibilidad de cobertura de red y sistemas de almacenamiento de datos. Por ende, es crucial que los ingenieros mineros analicen cuidadosamente la viabilidad de estas tecnologías innovadoras y proporcionen una formación adecuada a los equipos operativos para aprovechar al máximo sus ventajas en el entorno minero.

Internet de las cosas (IoT)

IoT es una mezcla de tecnologías integradas, que incluyen sensores conectados, receptores, dispositivos actuadores y elementos físicos relacionados con Internet, que pueden comunicarse a través de una red para lograr objetivos comunes. IoT requiere una infraestructura de red con varios dispositivos conectados; por lo tanto, su desarrollo depende de la tecnología sensorial, la comunicación, la creación de redes y el procesamiento de datos.

En una industria como la minería, en la que las mejoras de la eficiencia y la productividad son esenciales para la rentabilidad, incluso una pequeña mejora en el tiempo de desplazamiento de los equipos puede repercutir enormemente en la eficiencia de la operación.

Aplicación de la IO en la industria minera

Una red de sensores mineros es un sistema interconectado de sensores diseñado para supervisar y mejorar la seguridad, eficiencia operativa y productividad. Estos dispositivos detectan y reaccionan ante cambios ambientales, como luz, temperatura, movimiento y presión. Los sensores más comunes incluyen los de temperatura, presión, proximidad, ópticos, acelerómetros y giroscopios. Con el crecimiento del Internet de las cosas (IoT), veremos una proliferación de sensores en todas partes, lo que generará una gran cantidad de datos recopilados. La automatización de estos procesos no solo ahorra tiempo y dinero, sino que también permite la supervisión en tiempo real de los activos.

Explotación minera predecible

La minería va a ser más predecible gracias al Internet de las Cosas y a la analítica avanzada de Big Data. Se espera un número considerable de información generada para poder tomar decisiones de manera eficiente.

La industria minera utiliza el Internet de las cosas (IoT) con múltiples sensores y monitoreo en tiempo real para hacer predecibles los riesgos potenciales. Lamentablemente, se han registrado desastres devastadores de fallas en presas de relaves en diferentes partes del mundo, especialmente en países en desarrollo. Un ejemplo claro es el desastre ocurrido en enero de 2019 en la presa de relaves de una mina de mineral de hierro llamada Brumadinho, situada en Brasil.

Se ha desarrollado un modelo importante para el Sistema de Monitorización y Prealarma de Presas de Relaves (TDMPAS), que se basa en las causas comunes de fallos en estas estructuras. Este marco, que utiliza tecnologías de IoT y Cloud Computing (CC), se compone de tres capas de sensores, redes y aplicaciones. Los sensores desempeñan un papel fundamental al medir constantemente variables como la presión, el nivel de agua, las precipitaciones y la deformación. Además, con la integración de GPS, es posible identificar de manera precisa la ubicación exacta de las posibles deficiencias en la presa de relaves.

Optimización de costes

El objetivo principal de las compañías mineras que emplean IoT en sus operaciones es incrementar la productividad y optimizar los gastos. Al incorporar sensores en el equipo minero y en los sistemas que monitorean los equipos, las excavadoras pueden aprovechar grandes volúmenes de información, conocidos como big data, para identificar métodos más rentables de llevar a cabo sus operaciones y seguir mejorando su eficiencia en este aspecto. La implementación de sensores también puede reducir significativamente el tiempo de inactividad operativa, ya que las organizaciones pueden utilizar los datos recopilados para entrenar su maquinaria y prevenir averías.

Por ejemplo, la mina de zinc Matagami de Glencore en Canadá ha estado utilizando sensores digitales de la compañía Newtrax desde 2016. Gracias a la telemetría de equipos móviles (MET) proporcionada por Newtrax, que ofrece datos cruciales sobre recursos y equipos interconectados en la mina, Glencore ha podido mejorar eficazmente el rendimiento de sus equipos. A lo largo del tiempo, la organización ha constatado que el promedio de mineral extraído en cada salida ha aumentado de 55 a 60 toneladas.

Sistemas de vigilancia en la minería subterránea

La prevención anticipada de desastres graves es un paso fundamental para garantizar la seguridad en las operaciones mineras y evitar pérdidas humanas o enfermedades serias. La utilización de tecnología IoT permite la instalación de diversos detectores nanotecnológicos en lugares clave, los cuales registran información sobre vibración, temperatura, densidad y otros detalles esenciales. Estos monitores revisan y detectan posibles anomalías y problemas, tras lo cual envían los datos recopilados a dispositivos de procesamiento para su análisis. De esta manera, se facilita una detección temprana de posibles riesgos y se toman medidas preventivas de manera oportuna.

Con el fin de mejorar la seguridad en el sector minero, IBM y el desarrollador de tecnología wearable Garmin han establecido una colaboración. Mediante las soluciones Maximo Worker Insights de IBM, que es una plataforma IoT que recopila datos de sensores naturales y wearables, las empresas mineras pueden obtener información en tiempo real y alertas sobre su fuerza laboral. Esto les permite recibir notificaciones inmediatas sobre situaciones como pulsaciones elevadas, caídas u otros signos biométricos, lo que contribuye a reforzar la seguridad y proteger la integridad de los trabajadores.

Optimización mediante la representación eficiente de datos

Gracias a la plataforma de Internet de las cosas (IoT), ahora es posible obtener una visualización coherente de datos en tiempo real. Esto ha dado lugar a soluciones que reducen las pérdidas de producción y aumentan la eficiencia, permitiendo así una comprensión más profunda de los impactos de IoT y Big Data en la industria minera.

Actualmente, algunas compañías mineras están adoptando el aprendizaje automático para transformar la búsqueda de minerales en un proceso más científico que artístico. Trabajando en colaboración, utilizan la inteligencia artificial para analizar toda la información geológica disponible y encontrar mejores ubicaciones para la extracción de minerales en todo el mundo. Estos esfuerzos se han vuelto más precisos gracias al uso del aprendizaje automático, lo que ha hecho que la industria minera sea más rentable al identificar nuevas áreas para la explotación.

Además, ya se encuentran en uso cargadoras y sistemas de perforación autónomos desde hace varios años. Las empresas mineras informan que esta innovación ha mejorado significativamente la productividad en sus operaciones.