Durante 2022, el Advanced Mining Technology Center (AMTC) de la Universidad de Chile alcanzó una meta tecnológica inédita a nivel mundial: automatizar el ciclo completo de operación de un cargador frontal de bajo perfil (LHD) de 14 toneladas para una mina room & pillar alemana. Los investigadores desarrollaron un sistema que permite que la maquinaria cargue mineral en su pala, navegue por las galerías subterráneas de la mina, descargue el material en una pila de acopio y repita toda la tarea, sin un operador humano en el sitio de las faenas y en una mina de especial complejidad.
Existían soluciones a nivel mundial para automatizar LHD en minería subterránea, pero este es el primero en abordar una mina de este tipo, que se caracteriza por sus caserones separados por columnas de soporte del techo. El equipo investigador debió adaptar el sistema de autonomía que habían creado para otro tipo de diseño minero. “Estas minas tienen túneles mucho más amplios y rectos. Esto implicó que hubo que modificar la respuesta del LHD frente a las paredes, pues teníamos configurado el sistema para túneles más largos y estrechos”, explicó el Dr. Isao Parra Tsunekawa.
Si bien el trabajo en la automatización de un LHD estándar se inició hace años, fueron necesarios 10 meses de investigación y desarrollo adicionales. Para ello fue vital la participación de la empresa minera alemana K+S GmbH, que puso a disposición una mina de potasio en el municipio de Philippsthal, estado de Hesse, Alemania, para las pruebas en terreno. Fue en esta etapa que los investigadores Daniel Cárdenas, Diego Carvajal, Felipe Inostroza y Rodrigo Salas viajaron para preparar, ejecutar y supervisar las pruebas en un sistema de turnos.
“Además de ser los primeros en resolver la operación automatizada de un LHD en una mina room & pillar, es un gran logro para la ingeniería de nuestro país que investigadores e ingenieros chilenos hayan viajado a Alemania para implementar allá un proyecto de automatización de maquinaria, cuando lo habitual es que sea al revés”, expresó Javier Ruiz del Solar, director ejecutivo del AMTC.
Gracias a su trabajo fue posible que el LHD lograra una operación totalmente autónoma y no supervisada durante el cambio de turno de la mina. Antes de este proyecto, K+S realizaba detonaciones tres veces al día al final de cada turno y detenía la producción mientras los gases se ventilaban durante dos horas. Las pruebas posibilitaron que el LHD se estacionara en un lugar seguro durante la detonación, para luego salir de dicho sitio y continuar por sí solo el trabajo mientras los operadores están fuera de la mina por motivos de seguridad.
Luego de la validación industrial realizada en 2022, viene un segundo período de validación industrial también en Alemania, con miras a la adopción completa de la tecnología chilena por parte de K+S mediante la empresa Nerospec, que colabora con el AMTC en este proceso. “En esta segunda fase se trabajará en hacer que el sistema sea completamente robusto para aplicaciones industriales permanentes, por ejemplo mediante el uso de hardware más sofisticado, como sensores 3D LIDAR, y una mejora del software de control y navegación. Iniciada esta fase, esperamos que la tecnología esté completamente transferida en 12 meses”, declaró Rodrigo Cortés, gerente de transferencia tecnológica del AMTC. Este sistema de navegación y cargo autónomo desarrollado por AMTC fue galardonado en 2021 con el premio “Ramón Salas Edwards” a la innovación, entregado por el Instituto de Ingenieros de Chile. Además posee tres patentes industriales otorgadas y un software de control licenciado.
