Digitalización: la revolución de las voladuras

La evolución de las voladuras en España parte de una fecha: 12 de junio de 1985. La aprobación del RGNBSM propició la incorporación a pie de tajo de un técnico titulado de minas para asumir la responsabilidad del uso de los explosivos en todas aquellas voladuras que la autoridad determinase como “voladuras especiales”. Hasta ese momento, quienes realizaban los trabajos a pie de tajo y asumían las cuestiones técnicas eran los artilleros, que siempre han desempeñado una labor artesanal salpicada de conocimientos heredados.

La incorporación de personal con conocimientos de trigonometría y técnicas de voladura importadas de otras explotaciones mejoró sensiblemente la seguridad para todo el personal. Esto, unido a nuevas técnicas y nuevos explosivos, ha permitido la mejora sustancial de las voladuras.

Ha habido cuatro cambios sustanciales en los explosivos:

• Incorporación de los detonadores no eléctricos y conectores (nos permitió abandonar los relés de microrretardo).
• Aparición de las emulsiones en España, con la consiguiente mejora en la seguridad y en las producciones.
• El uso habitual de detonadores electrónicos ha permitido la ejecución de voladuras complejas con la seguridad que nos aportan estos detonadores.

La digitalización de las voladuras ofrece mejoras en seguridad y productividad, al tiempo que permite tener un mayor control sobre ellas.

¿En qué consiste la digitalización de las voladuras y a quién aplica?

La digitalización de las voladuras consiste en disponer de la mayor cantidad de datos sobre las voladuras que se realizan, para tener un mayor control sobre ellas; ayuda a los técnicos y artilleros a tomar decisiones fundamentadas sobre diversas cuestiones que permiten una mejora continua de los procesos relacionados con la voladura, tanto los que ocurren en la propia voladura como los que se producen aguas abajo:

• Morfología de la explotación
• Carga y transporte
• Trituración y/o tratamiento inicial
• Procesos industriales ligados a la minería
• Seguridad
• Afección a los vecinos de la explotación

Seguridad

• Control de proyecciones
• Mejora de frentes irregulares
• Cambios de direcciones en los frentes
• Planificación de las actividades relacionadas con la voladura

Productividad

• Mejora de granulometría de acuerdo con las necesidades
• Marcado irregular
• Mejora del control de los datos provenientes de la voladura

Control de vibraciones

• Solución de problemas vibracionales
• Definición de secuencias complejas
• Datos aplicados a estudios y control de vibraciones

¿Qué herramientas usamos para digitalizar actualmente? EPC España ofrece soluciones para la digitalización del proceso completo de voladura:

• Dron para, mediante fotogrametría, generar un modelo digital del terreno.
• GNSS para toma y exportación de datos a campo.
• Sonda para comprobar desviaciones.
• VERTEX, una herramienta digital compuesta de tres unidades:
  • EXPERTIR, sistema de control geométrico.
  • EXPERTAB, sistema de toma de datos en campo.
  • EXPLORE, sistema de almacenamiento con acceso para diferentes actores en tiempo real.

Lo primero es remarcar que esto no es una solución mágica, aunque a veces lo parezca; se basa en la toma de datos y el trabajo continuo en cada explotación.

Partiendo de los datos geométricos obtenidos del vuelo, se realiza un diseño geométrico en el que se optimiza la perforación mediante el estudio energético, consistente en definir los mejores parámetros para el aprovechamiento máximo de la energía. Esto implica una disminución en el consumo de explosivo y de perforación, lo que ayuda a amortizar los costes de la inversión realizada en equipos de medida y horas de personal.

Hay también una incidencia directa en los resultados de mejora de los fondos de excavación, lo que disminuye los costes relacionados con las sobreexcavaciones y subexcavaciones. Esto influye directamente también en las sobreexcavaciones en las filas traseras, que impiden un aprovechamiento de la energía del explosivo.

La transmisión de datos a través de EXPERTAB, por parte del perforista, mejora la comunicación e impide que se pierdan datos valiosos.

Realizada la perforación, toca revisar cómo han incidido la geología y la geotecnia en la perforación ejecutada y realizar los ajustes que sean precisos para adecuar la carga a la situación real del macizo perforado.

• Situación real de los barrenos en el modelo 3D incluyendo dirección, profundidad y ángulo de perforación
• Podemos visualizar su situación en:
  • Planta
  • Vista frontal
  • Perfil transversal
• Controlamos las longitudes reales de perforación respecto a la cota real y teórica del banco
• Estudiamos la mínima distancia sobre el perfil de cada uno de los tiros al frente
• La situación del fondo de los barrenos es real en relación con el fondo de excavación
• El diseño de voladuras complejas se realiza de forma facil e intuitiva
  • Solución a convergencia de distintos frentes
  • Situación de planos comparativos a distintas alturas
  • Colocación de cada uno de los barrenos a realizar en un precorte para tener un frente final de acuerdo con la geometría definida
• Recuperación de datos de voladuras anteriores con el fin de situar cada uno de los nuevos barrenos para un mejor aprovechamiento de la energía
• Estudio de la energía aplicada a la voladura para:
  • Cambios en la cuadricula motivados por causas geométricas
  • Modificación de las necesidades granulométricas de la explotación
  • Disminuir la distancia de las proyecciones y evitar alcances a grandes distancias
• Simulación de trenes de ondas tanto terrestres como aéreas y como afecta a los elementos a proteger, pudiendo realizar estimaciones de vibración que pueden ser corroboradas con las mediciones adecuadas

Quedan dos cuestiones más: la primera, relacionada con el ajuste de la carga en función de los datos obtenidos en el campo y su traslado a la nube; y la última, y más importante, el análisis del resultado de la voladura una vez realizada y subidos los nuevos datos generados.

La digitalización de las voladuras se convierte en una necesidad para mejorar las voladuras desde todos los puntos de vista:

• Mejora la SEGURIDAD, haciendo todo el proceso más transparente.
• Mejora la PRODUCTIVIDAD, ya que el proceso de trabajo es rápido y permite obtener resultados apreciables desde el primer momento.
• Mejora de la GEOMETRÍA de los frentes, al disponer de datos basados en modelos que permiten ver la explotación desde un punto de vista novedoso, mejor que un plano acotado, y sobre el que se podrán evaluar los distintos KPI definidos previamente.
• Mejora de los resultados de las VIBRACIONES y correlación de los datos obtenidos para realizar los cambios precisos.
• Agrupación y consulta de todos los DATOS, relacionando los puntos de control que se quieran establecer en función de los parámetros con los que se haya alimentado el procedimiento.

Todo lo anterior revierte directamente en una mejora continua, dado que el mundo digital nos da herramientas. Aprovechémoslas sin miedo a rectificar cuestiones que dábamos por ciertas como verdades absolutas.