Los Desafíos Geotécnicos en la Minería Subterránea

El hundimiento de bloques presenta varios peligros geotécnicos potenciales. Por ejemplo, las cargas in situ cambian constantemente y, en consecuencia, también lo hacen las demandas sobre los sistemas locales de soporte y refuerzo. Esto se suma a los sobreesfuerzos, la deformación del suelo debido a la excavación, las detonaciones de rocas y otros eventos que afectarán la seguridad de la mina. De ahí la importancia de emplear instrumentación geotécnica para monitorear las diferentes variables de seguridad de un macizo rocoso, el comportamiento de los sistemas de soporte y refuerzo, y otros elementos críticos.

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Otro desafío importante es la falta de acceso a la energía eléctrica, ya que los dataloggers tradicionales requieren energía constante de una fuente externa. Además, extraer los datos de la mina es un problema debido a la dependencia de cables, que pueden cortarse fácilmente por accidente, así como a la falta de acceso a los nodos de comunicación que pueden entregar la información al exterior.

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El Estado Actual del Monitoreo Subterráneo

Geosinergia se enorgullece de su sólida formación en ingeniería, respaldada por 20 años de experiencia en los sectores de minería, infraestructura y obras civiles.

Igor Bravo, Director Ejecutivo (CEO) de la empresa e ingeniero experto, resume los retos que implica monitorear una operación de esta magnitud:

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“Cuando pasas al entorno subterráneo, es un mundo diferente. Tienes que trabajar con instrumentos especializados, como sistemas de estrés in situ, que son mucho más complejos y cuentan con docenas de sensores. Todo el mundo entiende un tajo abierto. ¿Pero una mina subterránea? No tanto”.

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Hasta ahora, ha habido pocos desarrollos nuevos en este campo. Las soluciones tradicionales basadas en cables siempre han sido engorrosas, caras y precarias. Implican desplegar muchos kilómetros de cableado para conectar los sensores, volviéndolos altamente vulnerables al tránsito de maquinaria pesada. Las características propias de la mina, como pozos, túneles torcidos o chimeneas, complican aún más el despliegue de estos sistemas, haciéndolos propensos a fallar y aumentando los costos. Además, dada la lejanía y la dificultad para acceder a ciertas áreas (donde no se espera presencia humana), las reparaciones y el mantenimiento regular a menudo no son opciones viables.

Estas son algunas de las razones por las que históricamente muchos operadores han eliminado los cables, recurriendo a la recopilación manual. Sin embargo, este método tampoco es confiable, ya que produce datos inconsistentes y con grandes brechas entre las lecturas. Los movimientos del macizo rocoso pueden ocurrir en cuestión de segundos, poniendo en peligro vidas y equipos. Por lo tanto, la disponibilidad constante de datos es clave para permitir una toma de decisiones rápida.

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La Solución de Geosinergia para Codelco

Estos fueron precisamente los desafíos que enfrentó Chuquicamata cuando inició sus operaciones subterráneas. Codelco encomendó esta compleja tarea a su socio experto en monitoreo geotécnico y estructural: Geosinergia.

El requerimiento de Codelco fue claro: un sistema de monitoreo que brindara mejor cobertura que las soluciones tradicionales y que reflejara el estado del arte de la tecnología minera moderna. El objetivo principal era desplegar una red capaz de cubrir la inmensidad de Chuquicamata, manteniendo sus operaciones seguras, eficientes y sin interrupciones.

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Beneficios del Nuevo Sistema de Monitoreo

Robustez y Confiabilidad Tecnológica

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Rodrigo Vicencio, Director de Operaciones (COO) de Geosinergia, comenta cómo la confiabilidad ha sido, durante mucho tiempo, el talón de Aquiles de estos sistemas:

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“Era muy habitual instalar varios sensores y dejarlos monitoreando con dataloggers de diversas marcas. A lo largo de la vida del proyecto, por el motivo que fuera, estos dejaban de emitir lecturas o se interrumpía la comunicación. Lo que Worldsensing nos ha brindado es confiabilidad: la certeza de que los sistemas permanecerán en línea”.

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Los dispositivos implementados destacan por su facilidad de instalación, el uso de componentes de alta calidad y una construcción robusta capaz de soportar un rango operativo de -40 ºC a +80 ºC. Sumado a sus baterías internas (con vida útil de hasta 10 años) y a la tecnología LoRa de bajo consumo, el sistema funciona de forma ininterrumpida sin requerir mantenimiento constante.

Como ejemplo de esta eficiencia, Vicencio recuerda una de sus primeras instalaciones de monitoreo remoto en 2016:

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“Uno de los gateways [Worldsensing] que instalamos por primera vez se ha mantenido monitoreando durante años, sin que se haya realizado ningún trabajo de mantenimiento en él. No he tenido que revisarlo desde que lo instalé. Este tipo de confiabilidad es una de las mayores ventajas del sistema”.

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A esto, el CEO Igor Bravo añade:

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“Al hacer que los dispositivos sean autosuficientes energéticamente, también estás eliminando los cables. Con ello, eliminas las principales vulnerabilidades de la red. Pasamos de instalar 100 instrumentos y descubrir que solo 15 estaban funcionando, a sistemas con miles de sensores que permanecen 100% operativos”.

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Un Nuevo Paradigma de Seguridad Minera

La facilidad de despliegue, la alta confiabilidad y la arquitectura inalámbrica reducen significativamente los costos, permitiendo la implementación de redes de monitoreo a gran escala. Esto incrementa de forma directa la seguridad minera en sitios gigantescos como Chuquicamata. Hoy, los operadores obtienen cobertura en todas las áreas de la mina, generando una imagen clara y en tiempo real de las condiciones del terreno.

Este avance respalda el cambio de la industria hacia un monitoreo preventivo. La seguridad ya no consiste solo en evacuar personas antes de un accidente o mitigar daños; se trata de evitar que el evento ocurra. Bravo lo resume perfectamente:

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“Hoy en día el concepto de seguridad es diferente. Queremos anticiparnos cuando se está formando una falla mayor, no esperar hasta que un radar la detecte. Así podemos detener ese proceso utilizando otras herramientas preventivas. Esto es exactamente lo que la industria nos está pidiendo”.

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Un colapso o derrumbe puede significar la pérdida de equipos valorados en decenas de millones de dólares, la paralización de operaciones y, lo más crítico, un incalculable costo humano. Contar con un flujo de datos confiables permite ejecutar trabajos de mitigación de riesgos —como reforzar estructuras rocosas sobrecargadas— justo cuando el sistema activa una alerta.

Además, permite verificar la efectividad de las medidas de mitigación casi en tiempo real, maximizando la productividad operativa y abriendo la posibilidad de explotar depósitos que, con tecnologías anteriores, se habrían considerado demasiado riesgosos.

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Mirando hacia el Futuro del Monitoreo IoT

Una de las ventajas clave de la minería subterránea es que prolonga la vida útil de los yacimientos a cielo abierto sin disparar los costos. En este contexto, Geosinergia proyecta que contar con soluciones de monitoreo probadas, específicamente adaptadas para el entorno subterráneo, será una ventaja competitiva fundamental en los próximos años.

Por su tamaño y nivel de sofisticación, la industria minera chilena es un referente global en la adopción de nuevas tecnologías. El sistema implementado en Chuquicamata demostrará el potencial y las ventajas del monitoreo remoto IoT (Internet de las Cosas) como pilar fundamental de la seguridad estructural.

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Alex Rojas, Gerente General de Geosinergia, proyecta el impacto de este proyecto:

“Chuquicamata es la mina subterránea más grande del mundo. El desafío es lograr que todos los sistemas de monitoreo geotécnico, dentro de sus diversas unidades, estén completamente automatizados. Al lograrlo, estaremos cambiando el paradigma de la industria”.

Mirando hacia adelante, Geosinergia confía en que las nuevas generaciones de líderes mineros aprovecharán al máximo las tecnologías impulsadas por datos. Un claro ejemplo son los dataloggers dinámicos capaces de realizar cálculos in situ (Edge Computing), transmitiendo únicamente la información procesable y relevante a los operadores. Sin duda, la instalación en Chuquicamata marca el primer gran paso hacia sistemas de monitoreo más inteligentes, robustos y seguros.

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