El desafío para las operaciones mineras es aprovechar la innovación para mejorar constantemente la forma en que se explotan las minas, en cuanto a la sustentabilidad en el largo plazo.

SKM ha estado trabajando con Codelco en Chile en el Proyecto de Nuevo Nivel de la Mina (NNM), para la mina subterránea más grande del mundo: El Teniente. El Estudio de Prefactibilidad y la etapa de Factibilidad se han completado y hoy el proyecto se encuentra en fase de implementación. Los esfuerzos del proyecto se han concentrado en incrementar al máximo el uso de nuevas tecnologías, tanto para la construcción como para las operaciones, junto con la selección de la mejor infraestructura de minas, con el fin de mantener la mina El Teniente operativa durante los próximos 50 años.

La mina de cobre El Teniente está ubicada a 80 kilómetros al sur de Santiago y a 2.500 metros sobre el nivel del mar, en el centro de una montaña volcánica y ha sido explotada anteriormente en múltiples niveles, dispuestos alrededor de una formación volcánica intrusiva, no mineralizada llamada Formación Braden, donde se encuentra la infraestructura minera de cada nivel.

El nuevo proyecto tiene el propósito de acceder a un rico depósito de cobre ubicado por debajo del yacimiento operativo actual. Se han identificado reservas de 2000 Mt, que se extraerán a partir del año 2017, usando el método de socavación y derrumbe de paneles y un hundimiento progresivo, con una fecha de término que se ha establecido para el 2070. Hay un período para alcanzar la operación de diseño (ramp-up) de 13 años para lograr la capacidad máxima de producción de 180.000 t/d que Codelco anticipa se mantendrá durante 18 años.

El NMLP transformará totalmente la forma en que la mina ha operado anteriormente, lo que es en efecto un proyecto “totalmente nuevo”, con respecto a la implementación de cambios fundamentales en el ambiente laboral y de negocios.

El plan es utilizar nuevas tecnologías y operaciones y aprovechar nuevas oportunidades, tales como minería automatizada, a control remoto para mejorar:

• La seguridad
• Las condiciones de trabajo y el acceso de los trabajadores
• Manejo de riesgos, por ejemplo, caídas de rocas
• Productividad
• Eficiencia en energía, por ejemplo, ventilación a solicitud
• Aministración de la mina, gente y procesos
• Manejo de materials
• Mantenimiento

Se considera que el NMLP es el proyecto de minería subterránea más grande del mundo con una inversión estimada de más de US$ 3 mil millones, el que ha sido descrito por Codelco como “… sustentable ambiental, económica y socialmente – insertado en el futuro y utilizando nuevas tecnologías dentro del contexto de la producción de mineral.”

Infraestructura Existente de la Mina

La operación de la mina subterránea existente incluye seis sectores de explotación ubicados a diferentes elevaciones dispuestas alrededor de una formación volcánica intrusiva, no mineralizada que alberga la infraestructura minera. El acceso a la mina es a través de un túnel de 3,5 km y el mineral es transportado hacia la superficie a través de un sistema de ferrocarril. En la superficie es vaciado en plantas chancadoras y de allí es transportado a un concentrador donde se produce el concentrado de cobre. Desde allí es enviado a una fundición.
Una expansión de la mina en la década de los 60 identificó el ferrocarril del Nivel 8 como el principal sistema de manejo de materiales, restringiendo mucho el desarrollo posterior que tuvo que considerar el ferrocarril como principal sistema de transporte.

Oportunidades de Nuevas Tecnologías y Diseño Innovador

La naturaleza del proyecto en términos de profundidad, tamaño y métodos de extracción crea significativos riesgos en términos de las instalaciones y procesos; la profundización de la mina y el aumento de la presión litoestática con un aumento subsiguiente de las tensiones de la masa de rocas puede crear peligros que incluyen colapsos, caídas de rocas, sismicidad y estallidos de rocas, inundaciones de agua y barro, incendios y daños a los equipos.

Muchos de estos riesgos están asociados con la integridad física y la salud de los trabajadores. Se han evaluado recursos en forma de soluciones tecnológicas, las que serán introducidas a través de la duración del proyecto. La ubicación del nuevo nivel por debajo de las instalaciones actuales de la mina y el largo período de tiempo para su desarrollo crea oportunidades para mejorar la calidad de vida de los trabajadores y la sustentabilidad de las prácticas mineras, las que se encuentran en primer plano del proyecto.

Diseño de la Mina en cuanto a Sustentabilidad

1. Centralización de los Servicios
   El hecho de tener un solo nivel de socavación en oposición a sectores de extracción más pequeños dispuestos en diferentes niveles, como ocurre actualmente, permite la centralización de los servicios y la logística en la Formación Braden. La administración, los talleres de mantenimiento subterráneos, el reabastecimiento de combustible, las casas de cambio de los trabajadores, los comedores y el almacenamiento de explosivos también estarán todos centralizados. Esto resultará en ahorros de tiempo, mantenimiento más efectivo, simplificación del acceso y una reducción de personal.
2. Drenaje de Agua
   Actualmente el drenaje del agua del deshielo de la nieve y de las operaciones mineras es realizado por medio de varios sistemas, ejes y bombas. El Proyecto NMLP considera la introducción de un nivel de drenaje adicional para recolectar el agua, separar las partículas sólidas y canalizarla a lo largo del transportador principal hacia la superficie, lo que resultará en una mayor eficiencia.
3. Acceso Mejorado
   Un nuevo camino de acceso a la mina reducirá el tiempo de viaje del personal y de los materiales de dos horas a una hora en cada dirección, mejorando así el tiempo efectivo de trabajo y la productividad. Como el nuevo camino estará a una menor elevación, podrán disminuir los problemas causados actualmente por la nieve caída.
4. No Interferencia con las Operaciones Actuales
   La ubicación del nuevo nivel de la mina por debajo del nivel de transporte existente y el acceso por medio de un nuevo camino y manejo de mineral por medio de transportadores, significa que prácticamente no habrá interferencia durante la construcción de la nueva mina con las operaciones actuales, mejorando significativamente los niveles de productividad.

Tecnología para la Sustentabilidad

1. Manejo de Materiales
   El nuevo nivel de la mina permitirá transportar el mineral por medio de una correa transportadora a una pila de acopio ubicada en la superficie, cerca del concentrador. Los beneficios de este sistema, en oposición al transporte actual por ferrocarril, es su mayor disponibilidad, reducción en personal de operaciones y mayor flexibilidad para alcanzar la pila de acopio, abriendo el potencial para una futura expansión a 240.000 t /d.
2. Automatización y Control Remoto
   El uso de automatización con control remoto disminuirá significativamente la exposición de la fuerza de trabajo dentro de la mina y permitirá el monitoreo del comportamiento de la masa de roca en tiempo real. La operación remota se controlará desde un nuevo edificio corporativo a una distancia de 50 km del sitio de la mina.
   
   Los beneficios de emplear este tipo de operación darán los siguientes resultados:
   

   Mayor seguridad del personal al disminuir el tiempo que pasa en la mina Menos enfermedades al disminuir la exposición a gases de escape, polvo, ruido y vibraciones Mayor productividad con más horas efectivas de trabajo Menores requerimientos de mantenimiento Menores costos de combustible y energía Mayor efectividad en la conducción de equipos, procesos (al usar información en línea y en tiempo real) y programas de producción

3. Ventilación de la Mina
   Otro concepto novedoso será el monitoreo inteligente de la ventilación a través de la mina. Éste se logrará a través de etiquetas que llevará cada uno de los operadores y que serán monitoreadas por un sistema que cuantificará la cantidad de aire requerido. Este método permite un uso más eficiente de la energía, así como una mayor protección al personal.
4. Administración de Recursos Humanos
   El uso de robóticos, automatización e innovaciones tecnológicas requerirá personal capacitado y calificado en estas tecnologías; se crearán nuevos perfiles de capacidades, de reclutamiento y modelos de capacitación para aumentar la optimización de la fuerza de trabajo y proporcionar un resultado más seguro y más sano para los empleados, lo que se reflejará en una mayor productividad.
5. Gestión de Mantenibilidad
   Los nuevos sistemas de administración de la información, que incluyen información en línea y en tiempo real, GPS e identificación de frecuencia de radio, se han incluido para facilitar una toma de decisiones ágil, el mantenimiento basado en el monitoreo de las condiciones y planes logísticos que optimicen la mantenibilidad de equipos e instalaciones.
6. Eficiencia de Energía
   En el caso de la ventilación de la mina, la aplicación de un sistema de control principal de los ventiladores usando convertidores de frecuencia en los accionamientos de la ventilación, significará ahorros en los costos de la energía y de operaciones.
7. Futuras Tecnologías
   Debido al período de desarrollo a largo plazo del Proyecto NMLP de El Teniente, existe una oportunidad para que Codelco esté abierto y flexible a cualquier avance tecnológico futuro que contribuya a su meta de una minería sustentable.

La experiencia de El Teniente demuestra las posibilidades disponibles para otras instalaciones mineras que podrían estar considerando expandir sus reservas existentes y que necesitarán una profundización de la infraestructura de la mina. La adopción de la visión de Codelco para explotar las reservas mineras con originalidad y responsabilidad será esencial para asegurar la sustentabilidad de las operaciones mineras en el futuro.

© Sinclair Knight Merz
Requests to re-publish achieve articles should be made via information@globalskm.com
For copyright and disclaimer notices, see Terms of Use.