Soluciones mineras de bajo impacto rentables y sostenibles

Al igual que en otras industrias, como la manufactura, la tecnología puede ayudar al sector minero a realizar negocios más eficientes, a encontrar mejores formas de hacer las cosas y a aumentar la productividad.

Sin embargo, el enfoque tradicional de salir de las soluciones buscadas puede no aplicarse a muchos casos de minería. Entonces, el enfoque SLIM consiste en inyectar técnicas de vanguardia en la operación minera mediante el desarrollo de herramientas para controlar el frente de excavación, afinar la planta de procesamiento y reducir los efectos ambientales, con el fin de mejorar la factibilidad, la rentabilidad y la licencia social para minas difíciles.

El proyecto europeo de investigación y desarrollo SLIM (título completo: “Solución de minería sostenible de bajo impacto para la explotación de pequeños depósitos minerales basada en tecnologías medioambientales y de voladura de roca avanzada”) desarrolla soluciones de minería selectiva de bajo impacto rentables y sostenibles. Su objetivo es mejorar la explotación de pequeños depósitos minerales (incluidos aquellos con fases de formación de minerales químicamente complejas).

Las soluciones se basarán en la fragmentación no lineal del macizo rocoso mediante modelos de voladura, extensión de daños en el macizo rocoso remanente, material particulado en suspensión, afecciones por vibraciones y acciones de mitigación de la lixiviación de nitratos. Esto se logrará a través de una nueva generación.de explosivos, herramientas de monitoreo -listas para usar- y un software avanzado de diseño automático de voladuras, que se basa en modelos mejorados de caracterización y fragmentación del macizo rocoso para lograr una fragmentación óptima, así como un daño mínimo de la roca y vibraciones de campo lejano.

Como complemento a los aspectos puramente técnicos de SLIM, se abordan las dimensiones ambientales, sociales y económicas del proyecto, que comprende temas de seguridad de los trabajadores, impacto ambiental y todas las actividades planificadas de explotación y relacionadas con el modelo de negocio.

Interacción roca / explosiva

SLIM utiliza las tecnologías disponibles actualmente como soluciones rentables para ser implementadas de forma económica por las operaciones de las PYME. Se han aplicado diferentes herramientas como los sistemas internos MWD (minería durante la perforación), fotogrametría, LiDAR y visor óptico para evaluar las características de la roca antes y después de la voladura y guiar la planificación de la producción hacia un rendimiento más eficiente de la planta de procesamiento.

SLIM realizó un conjunto de pruebas de campo y laboratorio para evaluar el desempeño de explosivos civiles comunes, con especial énfasis en el régimen de detonación no ideal. Se proponen diferentes técnicas basadas en tamizado in situ y de laboratorio, LiDAR terrestre y fotogrametría aérea de Sistemas de Vehículos Aéreos no Tripulados (UAV) para monitorear la fragmentación por voladuras.

SLIM ha utilizado las propiedades explosivas y de la roca para modelar la interacción roca-explosivo hacia un mayor modelado y capacidades predictivas del proceso de fragmentación y el movimiento de la roca producido por voladuras. Esto garantiza un mejor uso de los explosivos y un diseño de voladuras más eficiente, basado en la caracterización de macizos rocosos y modelos numéricos y analíticos de fragmentación de rocas.

Software de caracterización de macizos rocosos

SLIM desarrolla un software para medir las propiedades de la pila de estiércol basado en imágenes aéreas que incluye un nuevo algoritmo de aprendizaje automático y un software para el diseño automático de voladuras. Incluye la caracterización automática de la roca fotografiada y la colocación automática de pozos, incluida la carga para explosiones optimizadas.

Los vuelos de UAV se han realizado en diferentes configuraciones de pila de estiércol. Muestra un alto potencial para superar las deficiencias existentes para los análisis automáticos de fragmentación. El software de diseño de voladuras incluye una asignación automática de volumen de voladura a cada uno. Los siguientes pasos son la carga automática y la síntesis en un único software de diseño de voladuras automático.

Cuentan con un software que alinea automáticamente los pozos de acuerdo con la situación geométrica del frente del banco y un nuevo software que caracteriza la pila de estiércol. Ambas son cosas importantes para mejorar el trabajo de voladura de superficie. Estos nuevos componentes de software permiten optimizar las voladuras superficiales y así reducir los impactos ambientales. Reducimos el consumo de explosivos y obtenemos más datos de la roca que se explota y utiliza posteriormente.

Nuevas tecnologías de aplicación de explosivos para pequeños depósitos minerales

SLIM desarrolla y caracteriza explosivos y su uso en el diseño de voladuras. Desarrolla técnicas para reducir la lixiviación de nitrato de amonio en voladuras. Se desarrolló un nuevo sistema de entrega de explosivos a granel y formas de usar explosivos, que en combinación hacen que las voladuras sean más seguras, más eficientes y sostenibles, y controlan la lixiviación de nitratos. Los resultados precisos de las voladuras perfeccionarán las voladuras futuras.

Las pruebas de campo demostraron que se puede utilizar como otros explosivos que se utilizan en la actualidad. Una cantera puede aumentar la producción de agregados en un 46%, reducir la contaminación por polvo, controlar las vibraciones del suelo y eliminar los incidentes de rocas sin ninguna inversión de capital adicional o costos operativos significativos.

Validación del sistema aguas arriba y monitoreo del funcionamiento de la planta

SLIM evaluará si las herramientas y soluciones desarrolladas durante el proyecto darán como resultado un beneficio operativo general en términos de un rendimiento mejorado de la planta, mayor calidad del producto y menor consumo de energía. Para este propósito, se define un conjunto de KPI (“Indicadores clave de rendimiento”) para describir las características de la voladura, así como la eficiencia de carga y transporte, el rendimiento de la planta y sus interacciones.

Las pruebas relacionadas se llevaron a cabo en las minas participantes. Se ha descubierto que los KPI son consistentes en la planta y en la implementación de explosiones de validación.

Impacto ambiental y seguridad

SLIM proporciona a las industrias de extracción de materias primas que utilizan explosivos con técnicas modernas. Esto reduce la huella medioambiental de los trabajos de voladura, manteniendo la seguridad y la productividad y, al mismo tiempo, mitiga las perturbaciones sociales debidas a la reducción de los efectos secundarios negativos (por ejemplo, vibraciones, ruido). El trabajo incluye métodos avanzados de predicción de vibraciones, control de emisión de polvo y la aplicación de revestimiento durante la carga para reducir las fugas de nitrógeno.

Las vibraciones se pueden minimizar optimizando la secuencia de voladura basada en modelos geofísicos de la mina; se han identificado las fuentes de emisión de polvo en la perforación, voladura y limpieza de escombros y se han desarrollado métodos de mitigación adecuados; se desarrolló un prototipo para el revestimiento de barrenos durante la carga.

Evaluación económica y ambiental

SLIM evaluará las nuevas tecnologías a través de un análisis del ciclo de vida ambiental (LCA) y un análisis de costo-beneficio socioeconómico (CBA). Introduciremos un proceso estructurado de gestión de la innovación, identificaremos oportunidades de negocio y modelos de negocio relevantes asociados y desarrollaremos estrategias de explotación y financiación. Se preparan todas las medidas para recopilar la información necesaria para realizar el ACV y el ACB.

Se realizará una caracterización más profunda de las innovaciones SLIM hacia el final del proyecto. En base a toda la información recopilada, se realizará la evaluación económica y ambiental, y la estrategia comercial.

Difusión y comunicación: Sensibilización, aceptación, confianza y comunicación del público

El objetivo es facilitar la comunicación, difundir adecuadamente los logros del proyecto y crear conciencia sobre la minería responsable sostenible, la debida diligencia y la explotación ética entre el sector minero y las comunidades locales cercanas a los sitios mineros. Para facilitar, SLIM produjo los medios adecuados de identidad del proyecto y estableció la interacción con las partes interesadas. Además, establecieron una oficina de prensa, donde se canalizan las consultas de los medios.

Para obtener la denominada “Licencia Social para Operar”, las comunidades locales y la sociedad en general deben ser incluidas en el proceso de desarrollo. SLIM organizará talleres relacionados a nivel local y europeo. Se proporcionará información confiable, objetiva y fácil de entender. Además, estas actividades tienen como objetivo crear conciencia sobre la minería responsable y las buenas prácticas en la comunicación y las relaciones con las partes interesadas.