MOLLY LEMPRIERE
Desde el icónico minicarro de la American Gold Rush hasta el inagotable Bagger 288, y el clásico CAT 797 hasta los vehículos eléctricos y no tripulados de vanguardia, seguimos la evolución de las máquinas mineras a través del tiempo.
El carro de mina se desarrolló hace cientos de años, con ejemplos de este estilo de vehículo que se remonta al menos al siglo XVI.
Fueron utilizados para ayudar a mover la tierra y los minerales de los túneles profundos que se perforan en las laderas de las montañas. Si bien son bastante anteriores, los minecarts están particularmente asociados con el período de la fiebre del oro estadounidense, que comenzó en la década de 1840.
El carro simple generalmente estaba construido de madera y metal, y se movía a lo largo de pistas fijas. Raramente se utilizan en las operaciones mineras actuales, ya que han sido reemplazados por camiones y sistemas de transporte; sin embargo, siguen siendo uno de los vehículos de minería más identificables e icónicos.
No está claro exactamente cuándo se desarrolló el primer vehículo de minería continua. La English Channel Machine, construida en la década de 1870 y que funcionaba con aire comprimido, podría ser contada, pero la mayoría está de acuerdo en que la tecnología se utilizó por primera vez en la minería a principios del siglo XX.
En 1912, por ejemplo, la Máquina Hoadley Knight fue desarrollada para extraer carbón. Primitivo para los estándares modernos, utilizaba un motor eléctrico, columpios hidráulicos y chorros de agua para derribar las rocas.
Desde principios de la década de 1900 se han producido grandes avances en vehículos de minería continua, pero la mayoría todavía consiste en tambores de acero giratorios con dientes de tungsteno que desalojan trozos de carbón.
Estos grumos luego caen al piso y se empujan hacia la garganta de la máquina al girar los brazos. La roca se mueve a través de una cinta transportadora para ser recogida en camiones detrás de la máquina. Representan hasta el 45% de la extracción de carbón en los EE. UU. Y muchos vehículos modernos de minería continua están automatizados.
En 1934, Euclid diseñó y construyó el camión Modelo 1Z, que generalmente se considera el primer camión de volteo trasero fuera de carretera para la minería. El vehículo de servicio pesado estaba equipado con un motor de gasolina Waukesha de 100 HP y tenía solo 6,4 m de longitud.
Pequeño para los estándares modernos, el Modelo 1Z fue el primer paso en el camino hacia los volquetes monstruosos que vemos en la industria minera actual. Euclid, ahora parte de Terex Trucks, creó el camión como una solución para el transporte en el cada vez más industrializado proceso de minería en los Estados Unidos.
El Bagger 288 sigue siendo el vehículo terrestre más grande del mundo, cuarenta años después de su creación, con un peso de 13.500 toneladas y la altura de un edificio de ocho pisos. Con 315 pies de alto y 788 pies de largo, esta bestia requiere 16.56KW de potencia externa para su colosal rueda de cubo de 21.60m.
La excavadora de ruedas de cubo fue construida por Krupp Company para Rheinbraun, originalmente para operar en su mina de carbón a cielo abierto Tagebau Hambach en Alemania. Es capaz de extraer 240,000t de carbón por día y agotó la mina Tagebau Hambach en solo 23 años.
En 2001, el Bagger 288 hizo el viaje de 14 millas por el camino hacia la mina Garzweiler en el transcurso de tres semanas. Aproximadamente 100 millones de toneladas de carbón por año se producen en la mina Garzweiler en la región del Rin, alrededor del 15% de todos los suministros de energía alemanes.
El CAT 797 es uno de los volquetes más exitosos y reconocibles que se haya desarrollado.
Hecho por Caterpillar, se reencarnó varias veces, más recientemente en 2009 cuando se lanzó el Cat 797F. Este modelo es el segundo camión volquete más grande del mundo, con una carga útil de 400 toneladas, 40 toneladas más que el original.
Su motor de 20 cilindros puede producir hasta 4,00HP, suficiente para mover incluso la mayor parte de la máquina. Con 14,8 m de longitud, 6,52 m de altura y 9,75 m de ancho, fue el camión volquete más grande durante años y, a pesar de ser superado por el Belaz 75710, sigue siendo un espectáculo común.
La automatización es uno de los mayores temas de la 21 st Century hasta ahora, y dentro de la industria minera esto es más notable en la automatización de los vehículos. Capaz de funcionar durante 24 horas al día sin interrupciones, esta nueva generación es eficiente, económica y cada vez más común.
Posiblemente, el mejor ejemplo de adopción de esta nueva tecnología sea la mina de hierro Pilbara de Rio Tinto, que utiliza 80 camiones Komatsu sin conductor. Usando GPS, radar y sensores láser, los camiones pueden abrirse camino alrededor del sitio de la mina evitando obstáculos y entregando mineral de alta ley para ser procesado. En 2017, los camiones movieron su mil millones de toneladas de material y, en general, redujeron los costos unitarios en la mina en un 15%.
Rio Tinto comenzó a desarrollar tecnología de minería autónoma en 2008, y la compañía continúa invirtiendo fuertemente en el proceso. En 2017, Rio Tinto anunció que ampliaría su flota autónoma a 140 en dos años, además de lanzar un programa de adaptación para automatizar 48 camiones que ya están en uso.
Otras compañías de vehículos mineros están desarrollando sus propias flotas autónomas, con compañías como BHP Billiton y Suncor que lanzan camiones mineros sin conductor. BHP Billiton también comenzó a desplegar sus camiones en minas de mineral de hierro en Australia, que espera aumenten los niveles de producción.
El camión volquete más grande del mundo, el Belaz 75710, pesa 496 toneladas. Fue desarrollado por Belaz, una empresa de fabricación minera de Bielorrusia, en 2013, y las ventas comenzaron en 2014.
Con 20.6m de largo, 8.16m de alto y 9.87m de ancho, el camión del tamaño de una casa fue el primero en transportar más de 450t. El gigante tiene dos ejes pivotados para aumentar su maniobrabilidad, dos motores diesel y ocho ruedas.
Tiene entradas en el Guinness World Records como 'el más grande camión de dos ejes' y 'el cuerpo más grande con una capacidad de 645.4m 3 '. Luego, en 2015, el camión apareció en un sello en Bielorrusia, destacando su popularidad y atractivo público.
En el primer año de funcionamiento del 75710 en la mina de carbón de Chernigovets en Rusia, transportó 4,6 millones de toneladas de roca. Eso es el equivalente al peso de 1.115 locomotoras ferroviarias.
El proyecto del Sistema Operativo de Mina Alternativo Viable de la Unión Europea (VAMOS) está desarrollando vehículos de minería submarina específicamente para sitios minados inundados.
Los vehículos submarinos operados a control remoto controlados por un controlador lógico programable usan cabezales de corte para desalojar suavemente la roca sin perturbar el agua subterránea. Luego, el mineral se recoge y se bombea a la superficie para su procesamiento, y el sedimento de desecho y el agua se devuelven a la mina.
Sólo en Europa hay 30,000 sitios minados inundados y VAMOS, que se estableció en 2015, espera aprovechar los vastos recursos que hay dentro de ellos. El proyecto se ejecutará a finales de este año, luego de lo cual la compañía pretende comercializar la tecnología.
En otros lugares, vehículos similares de anfibios están siendo utilizados en la búsqueda de la minería submarina en el mar por empresas como Nautilus.
La plataforma técnica modular de ETF se desarrolló como una solución potencial a los problemas que enfrentan sus fundadores mientras trabajaban en proyectos mineros en el sudeste de Asia y Medio Oriente. En 2016, ETF produjo una prueba de concepto para los camiones de transporte modular, donde cada elemento o módulo podría entrar o salir del vehículo en una hora. Ahora se prepara para producir camiones híbridos con cargas útiles de 100 a 300 toneladas.
Inicialmente propulsados por una mezcla de electricidad y diesel, estos camiones han sido diseñados específicamente para permitir la retroadaptación ,por lo que pueden volverse completamente eléctricos en una semana cuando los desarrollos de la batería lleguen a un punto donde sean posibles ciclos de arrastre más prácticos.
La compañía está desarrollando actualmente la próxima ola de camiones, que contará con tecnología digital, inteligencia artificial y aprendizaje automático. Estos dispositivos futuristas permitirán una completa racionalización de los servicios, reduciendo drásticamente los tiempos de reparación y mantenimiento utilizando tecnologías predictivas.
" Debido a que estos camiones están completamente automatizados, no se necesita un amplio espectro de cargas útiles", explica Geoffrey Ejzenberg, director de clientes de ETF. "Debido a que pueden interactuar con ellos mismos, conocer las cargas útiles de sus compañeros, calcular la carga de acarreo". Al usar esta tecnología, los camiones podrán reordenar automáticamente las secuencias de carga de acarreo , por ejemplo, un camión o una avería en una pala.
