El corazón de la automatización

Los trabajadores de la mina Coeur Alaska Kensington viajan hasta dos horas en barco para llegar a la mina, pero incluso los mineros más veteranos dicen que el paisaje merece la pena.

Dos veces al día, los empleados suben a un autobús en Juneau, la capital del estado de Alaska, para recorrer 37 kilómetros hasta el puerto. Un viaje en barco de 45 minutos por el Canal Lynn ofrece vistas pintorescas de escarpadas cumbres montañosas y la posibilidad de avistar ballenas. A continuación, los empleados suben a otro autobús en las funciones del muelle de la mina para recorrer los ocho kilómetros restantes por una carretera de grava para todo tipo de clima hasta el emplazamiento de la mina.

Accesible únicamente en barco, hidroavión o helicóptero, la mina de Kensington opera en una superficie compacta de más de 100 hectáreas en el Bosque Nacional de Tongass, el mayor bosque nacional de Estados Unidos. La precipitación media anual en el emplazamiento es de más de 100 pulgadas, con acumulaciones de nieve en invierno que pueden superar los 3 metros en el portal de la mina.

La producción comercial comenzó en 2010 y la mina de oro alcanzó el hito del millón de onzas en 2019. La mina había previsto inicialmente una vida útil de 10 años a 1.130 toneladas diarias en virtud de su plan de explotación aprobado en 2005. Las mejoras de minería y procesamiento de Coeur permitieron aumentar el rendimiento de la mina a 1.815 toneladas diarias, y la inversión continua en exploración y los rendimientos positivos han ampliado la vida útil de la mina hasta aproximadamente 2025. En 2020, Coeur invirtió 8,6 millones de USD en exploración en Kensington y otros 11 millones de USD en 2021 centrados en ampliar la vida útil de la mina. En 2022, Coeur Alaska recibió la aprobación para aumentar los relaves y la capacidad de almacenamiento de roca estéril necesaria para ampliar la vida útil de la mina durante al menos otros 10 años previstos.

La lejanía de la mina crea unas condiciones de explotación únicas, como la generación de energía, la gestión de la carga y los servicios de emergencia in situ. Todas las piezas, alimentos y combustible llegan en una barcaza semanal desde Seattle, por lo que la planificación y la logística de la cadena de suministro son esenciales para el éxito de la mina.

La aplicación de medidas de eficiencia operativa también ayuda a compensar los elevados costes de operación en el emplazamiento remoto. Una de las tecnologías de mayor impacto que la mina ha adoptado en los últimos años es la automatización.

El viaje de automatización de Kensington comenzó después de que la gerencia de la mina visitara el stand de Sandvik en la feria comercial MINExpo INTERNATIONAL 2016.

"La idea de retirar al minero de la deriva y usar la automatización para controlar un LHD subterráneo fue muy emocionante para nosotros", dice el ex gerente general Mark Kiessling.

La mina estaba entrando en un ciclo de actualización de la flota y al mismo tiempo exploró varios sistemas de automatización. El director de operaciones, Kyle Beebe, dijo que las ventajas propuestas por Sandvik, la facilidad de implantación y el coste en comparación con otras alternativas fueron factores decisivos a la hora de elegir el sistema AutoMine.

"También elegimos a Sandvik porque tenían los sistemas listos para funcionar ya en la máquina, en lugar de tener que adaptarlos", afirma.

Coeur Alaska adquirió una nueva flota Sandvik en 2017, incluidas dos cargadoras Sandvik LH514 de 14 toneladas equipadas con AutoMine. Beebe dijo que aunque la motivación principal para implementar la automatización del cargador en Kensington fue mejorar la seguridad al reemplazar la línea de visión remota con la operación a distancia, aumentar la producción mediante el uso de equipos automatizados para continuar las operaciones de acarreo de escombros durante los cambios de turno y los ciclos de voladura cuando los empleados no pueden estar en la mina fue un segundo lugar cercano.

Kensington implementó AutoMine durante 2018, reforzando su red troncal inalámbrica para admitir áreas automatizadas y trabajando a través de algunos problemas iniciales y desafíos de aceptación cultural con el nuevo sistema. La mina movió 4,000 toneladas de mineral con AutoMine en 2019, y a medida que mejoraba la confiabilidad del sistema, mucked 4,000 toneladas solo en enero de 2020. La mina vio cómo las ganancias seguían aumentando durante 2021.

"Ser capaces de mover ese material sin interacción humano-máquina ha sido fantástico", afirma Kiessling, "y ha cambiado nuestra forma de pensar sobre los apeos remotos y el amontonamiento de material. Estamos notando un gran aumento de la productividad".

Bryan Nord, director de informática e inteligencia empresarial, dirige el desarrollo del programa de automatización de Kensington. Mediante la contratación de técnicos de automatización a tiempo completo, la formación de operadores, la identificación de problemas y resoluciones comunes y la mejora de la planificación a largo plazo, Kensington aumentó su utilización de AutoMine en más de un 20 % en 2021.

"Nuestro equipo de automatización trabaja constantemente para mejorar nuestra infraestructura, informes, procedimientos operativos y calidad de mantenimiento para darnos la mejor oportunidad de éxito", dice Nord. "Esperamos que nuestra utilización sostenida siga mejorando".

Aunque la implantación inicial de AutoMine en Kensington consistió en operar de forma remota, su aplicación ha evolucionado a medida que la aceptación y utilización del sistema han aumentado de forma constante. La mina se limpia a distancia, pero el acarreo y el vertido del mineral pueden ser totalmente autónomos.

"Aunque hemos explorado la automatización total, el diseño actual de nuestra mina impide el uso de la automatización total, y la secuenciación nos obliga a estar preparados en un momento en diversas áreas. Esto nos ha llevado a optimizar el uso de AutoMine sobre todo en operaciones a distancia y semiautónomas", afirma Nord.

En la actualidad, Kensington utiliza sus Sandvik LH514 automatizadas tanto para trasladar el mineral de las paradas a las tolvas de escombros en niveles automatizados durante el cambio de turno como para trasladar el mineral de las paradas a los pasos de mineral, normalmente durante el cambio de turno, pero también para ciclos de turno completos.

"Estos son los dos usos más eficientes que introducen la menor cantidad de tiempo fuera de servicio debido al desarme de los niveles para las cuadrillas de perforación", dice Nord. "A menudo apuntamos a niveles que tienen acceso a un paso de mineral/residuos para el trabajo de turno completo, ya que podemos configurar fácilmente un cargador y hacer que funcione continuamente."

Nord afirma que, aunque Kensington no dispone actualmente de parámetros para cuantificar las ventajas de AutoMine en comparación con la limpieza manual, su equipo ha observado que las pilas se llenan más cuando se utiliza AutoMine. La mina ha movido hasta 42 cubos por un paso de mineral durante un cambio de turno de tres horas.

"Esto supone 42 cubos que no era necesario mover durante el funcionamiento normal", explica Nord, "y nos ha permitido liberar recursos en torno a la pala cargadora para destinarlos a otras tareas. Liberamos horas de personal para hacer otros trabajos necesarios".

"Una vez que el grupo de operaciones de la mina vio que era fiable y capaz de producir esas toneladas cuando no había ninguna otra actividad bajo tierra, fue cuando la gente empezó a entender por qué lo hacíamos", dice. "Ahora la gente dice: 'Oye, esto funciona, esto es bueno, ¿qué más podemos hacer con esto?

Las principales limitaciones de Kensington para las operaciones de AutoMine giran en torno a la disponibilidad de cargadores y operadores, y la secuenciación con la perforación también sigue siendo un desafío.

"Con AutoMine, hemos convertido varias horas diarias de tiempo fuera de servicio que antes eran improductivas en un impulso para nuestros índices de tonelaje", afirma Nord. "Aunque ha habido retos a la hora de aplicar la automatización a nuestro método de parada de perforación y voladura y en las labores actuales que se diseñaron sin tener en cuenta la automatización, el sistema funciona ahora por encima de las expectativas originales". Con la formación adecuada, un mejor soporte por parte de Sandvik y la familiarización con el Equipo, nuestro equipo de automatización ha visto una mejora drástica en la utilización y una marcada disminución de las paradas de trabajo", dice Nord.

"Sandvik nos ha apoyado bien en nuestro viaje de automatización, con algunos pequeños contratiempos y desafíos en el camino. AutoMine tiene muchas ventajas. La curva de aprendizaje y los retos de aceptación cultural no son insignificantes, pero pueden gestionarse y, una vez implantado, creemos que puede mejorar la seguridad y productividad."

Ahora que Kensington ha superado los retos de introducir con calzador la automatización de la cargadora en labores mineras establecidas no diseñadas para esta tecnología y ha demostrado las ventajas de AutoMine, la mina espera generar aún más valor a partir de la automatización en los próximos años. Cuando en 2023 comience la extracción en el yacimiento de Elmira, 800 metros al este del yacimiento principal de Kensington, Coeur Alaska ha planificado y diseñado el nuevo yacimiento específicamente en torno a la automatización para maximizar los beneficios.

"Los ingenieros ahora buscan oportunidades para incorporar AutoMine en todos los nuevos diseños de producción, lo que nos da la flexibilidad de utilizar la automatización para mover el material de forma más eficiente", dice Nord. "Actualmente estamos implementando un sistema de carga automatizado con Elmira, donde creemos que podemos capitalizar los apiladores automatizados durante el turno para obtener un beneficio continuo. A medida que sigamos ampliando el papel de la automatización, se espera que las ventajas de costes y las ganancias de tiempo de ciclo sean aún más significativas."

Kensington también está explorando una aplicación de nivel de transferencia de camiones para AutoMine en el nuevo depósito.

"Hemos realizado el trabajo de diseño para incorporar los aspectos de automatización que creemos que lo convertirán en un diseño más inteligente y lo harán más rentable", afirma Kiessling. "Estamos realmente entusiasmados con esa oportunidad, no sólo desde el punto de vista de la carga, sino potencialmente desde el punto de vista del transporte y el avance de los conceptos de automatización en esta nueva mina."

La automatización ya ha contribuido a mejorar la seguridad y productividad y a reducir costes en Kensington, y la tecnología escalable tiene más potencial para mejorar los aspectos económicos de los yacimientos existentes y por identificar.

"Lo fantástico de todo esto es que la automatización y el uso de estas eficiencias, la capacidad de extraer durante el cambio de turno y la capacidad de extraer de forma inteligente y controlar varias máquinas tiene el potencial de reducir nuestra estructura de costes y permitirnos tomar material que antes podría haber sido marginal y permitirnos reducir nuestra ley de corte y, potencialmente, introducir ese material en el plan de la mina", afirma Kiessling.