O un breve análisis del desarrollo Tecnológico en Chile, una mirada particular al caso de minería masiva subterránea.
El Gran Pez
Nuestro máximo desafío se basa fundamentalmente en saber capitalizar una integración de nuestra tradición minera y know how, con nuestra exquisita base mineral disponible para asegurar la continuidad y ritmo operacional.
Nuestro país es, como todos sabemos, líder en la explotación de cobre con sus casi 5,4 millones de toneladas de cobre fino producidas el 2006. Esta cifra representa cerca de un 35% de la producción mundial de cobre, con una tradición industrial en la gran minería que ya posee 100 años a través de nuestro campeón mundial Cuprífero Codelco con sus divisiones Codelco Norte, Salvador, Andina y El Teniente (unas 79 millones de tmf en reservas de cobre).
La minería cuprífera subterránea y masiva, a lo largo de su historia ha debido hacer frente a las complejidades propias del envejecimiento de sus minas: cambios mineralógicos, disminución de leyes, aumento de dureza de la roca, profundización de las operaciones..etc... En su conjunto todos estos elementos han incidido en el aumento paulatino de los costos de operación y la obsolescencia de algunos métodos de explotación y de beneficio de mineral. La respuesta de la industria en el tiempo afortunadamente ha impulsado distintas iniciativas tendientes a generar quiebres tecnológicos orientados a los procesos operacionales necesarios para la sustentabilidad y competitividad a lo largo de toda su existencia.
A lo anterior se suma el desarrollo natural de las sociedades que en su camino al bienestar social impulsan también cambios por la línea de las relaciones laborales, exigencias de calidad, seguridad y medioambiente. Elementos que en su momento han tenido una connotación negativa hacia el negocio pero que hoy sin duda son reconocidos como impulsores de aumentos de productividad, de un mejor producto y de una fuerza laboral comprometida y mejor preparada.
Un breve repaso a esta historia me permite recordar –y sólo en el caso de la minería masiva subterránea- algunos hitos que han marcado nuestro desarrollo:
• Estándares en seguridad Industrial post tragedia del humo en el mineral del Teniente, donde el año 1945 fallecen asfixiados por monóxido de carbono 356 mineros. La "tragedia del humo" como se conoce, se convirtió en el accidente más grave de la minería chilena. A partir de ese momento, la mentalidad y los hábitos de los mineros sufrieron un verdadero cambio, se instauró el concepto de prevención de riesgos en la gestión y se creó el Departamento de Seguridad Minera que estableció procesos de comunicación directos con todos los trabajadores. Las mejoras fueron tan significativas que El Teniente ganó el premio internacional a la seguridad durante 14 años consecutivos.
• Mecanización de procesos de Extracción por cambios en la calidad del tipo de roca (endurecimiento del mineral primario): este cambio en la calidad del tipo de roca obliga a fines de la década del 70 y principios de los 80 a un cambio de la minería del tipo hundimiento de bloques (Block Cave) desde una extracción manual (buitras) al tipo mecanizado con la incorporación de equipos cargadores frontales (LHD), en los procesos de extracción (el primer equipo LHD que opero en chile fue en división el Salvador); por otra parte esto se traduce en la modificación de las mallas de extracción de mineral, obteniendo un diseño minero que es referente mundial en el resto de las minas del mundo actualmente, la internacionalmente conocida “Malla El Teniente” y que fuera proyectada por el Ing. de minas Sr. Jaime Chacón.
• Respuesta Sísmica a la Minería por Hundimiento de Bloques, sin lugar a dudas para División El Teniente, la explotación de su sector Sub6 y la respuesta sísmica a dicha minería, durante los primeros años de la década del 90, fue uno de los desafíos mas complejos que ha debido sortear en su historia. El particular fenómeno sísmico conocido como “estallido de rocas” fue abordado mediante, la formación de equipos de Ingenieros expertos nacionales (Departamento de Estudios y Métodos Operacionales) que lideraron exitosamente la fase experimental del sector Productivo en cuestión y marca un desarrollo único a nivel mundial. Como resultado de esto, El Teniente hoy por hoy es líder y referente en la explotación de mineral primario y seguimiento de la sismicidad inducida en su procesos productivos. Este logro ha permitido realizar la extracción de grandes volúmenes de mineral (ver lamina adjunta).
Figura 1. Evolución de ritmos de Producción (toneladas por día) para grandes minas subterráneas (E.T Brown 2004).
• Automatización de equipos y su operación a distancia: es quizás el Plan de Expansión de El Teniente (a 131 ktpd) impulsado a partir del año 2000, uno de los hitos importantes de la Ingeniería Minera Chilena. En él se incorporan tecnologías de punta en el campo de la automatización y transporte de mineral con la incorporación de camiones subterráneos de 80ton, cargadores LHD de 13Yd3 semiautomáticos y ferrocarril automático para el transporte del mineral desde interior mina a plantas de chancado en superficie. Esto sumado a los ya existentes equipos de reducción de mineral telecomandados (martillos) y Buzones, brindan la eficiencia, y un ambiente de trabajo del mayor estándar mundial para los trabajadores de la cuprífera estatal.
• En el campo de la Pirometalurgia, destacar el “Convertidor Teniente”, reactor que funciona en forma autógena, que fue desarrollado a comienzos de los años 70 por el ingeniero de minas, Herman Schwarze, y se ha ido perfeccionando poco a poco. Hoy en día es uno de los hornos de fusión más importantes que tiene la empresa del cobre en Chile, con once ejemplares, de los cuales siete están en el país y cuatro se han exportado (Tailandia, Zambia).
• El descubrimiento y puesta en producción de nuevos yacimientos ha sido otra de las fuentes de renovación y respuesta a la cada vez más compleja condición de explotación de los yacimientos más antiguos. Mina Radomiro Tomic de la estatal Codelco y Escondida de BHP Billiton son evidentemente los referentes de la década de los 90.
Pero sin lugar a dudas, la aparición de nuevas tecnologías en la minería masiva del cobre ha permitido lograr una producción orientada a la alta productividad en nuestro país. El gigantismo de los equipos mineros, la molienda semiautógena y los molinos de bolas de alta potencia, el advenimiento de la hidrometalurgia…etc son ejemplos por nombrar algunos. Esto nos permite acceder a depósitos minerales que antes no podían ser explotados, y al mismo tiempo cumple con las exigencias de una sociedad cada vez más preocupada por las condiciones socio ambientales. El reconocimiento de nuestra propia historia en el desarrollo tecnológico y cómo se ha debido sortear con éxito estas difíciles pruebas, ha posicionando a la Ingeniería de Minas chilena en un sitial de liderazgo en el contexto internacional que debemos reconocer y destacar.
¿Es suficiente el nivel alcanzando?, para ello creo necesario hacer un breve repaso de las tendencias mundiales presentes en los proyectos mineros mas novedosos en el campo de la minería masiva subterránea donde se destaca la participación activa de Ingenieros de Minas Chilenos, éstos se concentran en:
• USA (Resolution, Rio Tinto-BHP), yacimiento de tipo “World Class” donde su nivel de extracción se proyecta a 2.100m bajo la superficie y que pretende ser explotado con método Panel Caving alcanzando ritmos de producción de 600.000 ton de cobre al año por al menos 40 años. El Proyecto en vías de desarrollo por el por BHP Billiton y Rio Tinto se encuentra en su fase de preliminar de estudio,
• Australia (Perseverance Deep), proyecto de BHP Billiton en fase de Ingeniería Básica, donde la base del bloque de extracción se posicionara a 1400m bajo la superficie. En este proyecto se ha incorporado durante le 2007, un staff de 2 Ingenieros de minas Chilenos,
• Australia (Ridgeway Deeps en Cadia Valley), proyecto de Newcrest Mining Limited. en fase de construcción, donde la base del block de extracción se posicionara a 1100m bajo la superficie. En este proyecto se ha incorporado durante el 2007, un staff de 2 Ingenieros de minas chilenos,
• Australia (Cadia East en Cadia Valley), proyecto de Newcrest Mining Limited. en fase de Ingenieria conceptual, donde la base del panel de extracción se posicionara a 1000m bajo la superficie. En este proyecto se ha incorporado durante 2006-2007, un staff de 3 Ingenieros de minas chilenos,
• Sudáfrica (Palabora Deep), proyecto exploratorio de Rio Tinto bajo el actual bloque en explotación posicionado a 1100m bajo la superficie,
• Indonesia (Grasberg Block Caving), proyecto de desarrollo de Freeport McMoRan. Se trata de un Panel Caving con columnas de 500m y que terminó su fase de factibilidad incluyendo obras de acceso y ventilación adelantadas.
¿Que pasa en nuestro país?, según cifras de Cochilco, la producción de cobre mina crecerá en un 22% al año 2015, en comparación con la producción registrada el año 2006, respecto a las inversiones, se estima materializar en la minería chilena una inversión global de US$14.300 millones en el periodo 2007-2011 (41% Codelco, 39% minería privada del cobre, 19% minería del oro). En el caso de minería masiva subterránea, Codelco proyecta aumentar la producción de mineral mediante minería subterránea, de 200.000 tpd a 350.000tpd. Entre los mayores desafíos que imponen los proyectos mineros subterráneos en los próximos años se destaca:
• Desarrollo del Nuevo Nivel Mina en Teniente (Profundización de los sectores productivos actuales, con ritmos de mineral tratado de 180ktpd, inicio de obras adelantadas de acceso y ventilación a partir del 2009),
• Expansión de Producción de División Andina (fase I a 94ktpd y posterior expansión a 230ktpd posterior al 2011).
• Transición desde Minería rajo abierto a Subterránea en Chuquicamata (en torno a las 120 ktpd con inicio el 2018),
¡Sólo estos tres proyectos de la estatal Codelco copan toda la capacidad ingeniería, de desarrollo y de construcción en el país!
Una conclusión preliminar resulta evidente, con el nivel tecnológico actual es necesaria una evolución de los procesos productivos mediante la incorporación del conocimiento disponible a los procesos minero-metalúrgicos cada vez mas integrados del futuro, con la necesidad de explotar recursos minerales cada vez más complejos y de menor contenido de cobre, bajo condiciones ambientales y comerciales cada vez más exigentes. Si miramos los grandes volúmenes y proyectos para Chile, Gran Pez!.
Manteniendo el enfoque en el largo plazo que nos impone el desafío en la Ingeniera de minas, los grandes desarrollos que se visualizan en la industria están concentrados en las áreas de:
• Desarrollo humano, • Seguridad, ambiente (refrigeración, drenaje, ventilación) y nuevas fuentes de energía, • Minería profunda y continua, • Nuevas tecnologías para el diseño y planificación de minas, • Desarrollo continuo y rápido de túneles, • Caracterización geotecnia y de esfuerzos, • Automatización de sistemas mineros (telecomandos y operación remota de equipo desde un centro de Control), robotización y realidad virtual, • Sistemas de manejo de materiales continuos y mas eficientes, • Tecnologías de información y aplicaciones tecnológicas (GIS, fibra óptica, láser scanning, etc).
Integrando cifras y perspectivas de largo plazo en los proyectos que se enfrentan, el mayor desafío en la aplicación de nuevas opciones tecnológicas es que deben verse traducidas en menores costos de operación 3US$/ton en los nuevos proyectos subterráneos, con productividades mayores en 200ton/hombre-día.
¿Qué estamos haciendo en Chile para responder a esta posición de liderazgo que nos impone la Industria?, resulta destacable lo realizado los últimos anos por Codelco y su plan de desarrollo tecnológico en minería Subterránea, de la cual se desarrollan alianzas en innovación con empresas de Alemania, Inglaterra y Australia, en Chile, la alianza con IM2 ha provocado en los últimos años la presentación conjunta de alrededor 43 solicitudes de patentes de invención nacionales y 9 internacionales (ejemplo en minería, el sistema de transporte continuo de mineral), estándar que pienso debe ser igualado y mejorado sustancialmente por las Universidades & Centros de Estudio a través de la oportunidad que brinda el fondo de Innovación que se obtiene a través de la aplicación del Royalty Minero (ley N°20.026 vigente desde junio del 2005).
En opinión personal, nuestro máximo desafío se basa fundamentalmente en saber capitalizar una integración de nuestra tradición minera y know how, con nuestra exquisita base mineral disponible para asegurar la continuidad y ritmo operacional de nuestros yacimientos que auguran desafíos tecnológicos cada vez más ambiciosos.
El camino que invito a reflexionar es a través de nuestras universidades y la formación de más centros de estudios-consorcios que estimulen el desarrollo tecnológico de la Industria, con el objetivo de:
• Saber capitalizar nuestra base de conocimiento (capacidad experta), • Fomentar la relación Universidad – Empresa, impulsando estudios de investigación en el campo y - aplicación de tecnologías disponibles, • Integración de los estudiantes y la Industria a través del desarrollo de iniciativas tendientes a pasantías internacionales, sponsors de estudios de postgrado y cursos transversales (curso de caving a todos los estudiantes y profesionales de la Industria Internacional), • Proponer iniciativas gubernamentales tendientes a franquicias tributarias orientadas a favorecer el desarrollo de capacidad innovadora desde la Industria (caso Australiano), • Plantear la revisión de mallas curriculares que respondan a los desafíos de esta Industria, • Incentivar el desarrollo periódico de Seminarios y Conferencias de Minería en el ámbito local e internacional (Simin, Minin, APCOM, MASSMIN, DEEP MINING, entre otros), con especial énfasis en artículos provenientes de la Industria.
Finalmente y al igual que nuestro Gran pez que significa para mi nuestra minería masiva metálica, debemos saber recordar y trasmitir las experiencias acumuladas a través de nuestra propia historia, logrando con esto, alcanzar el posicionamiento y liderazgo que nos impone ser Pescados Grandes de la minería mundial, Vamos!.
Pedro Gonzalez-Carbonell
Agradecimientos
El autor desea agradecer los constructivos comentarios de Ing. Minas, Sres. Gustavo Reyes y German Flores y Patricio Vergara en el desarrollo de esta columna.
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Nuestro máximo desafío se basa fundamentalmente en saber capitalizar una integración de nuestra tradición minera y know how, con nuestra exquisita base mineral disponible para asegurar la continuidad y ritmo operacional.
