TÚNELES MINEROS: Hacia una fórmula perfecta

Un vistazo al futuro de la minería. “Minería continua” y “excavaciones quirúrgicas” serán los nuevos mantras de la industria. Las últimas tendencias y tecnologías en tunelería estuvieron presentes en un seminario organizado por la Comisión de Túneles y Espacios Subterráneos (CTES) de la Cámara Chilena de la Construcción. Aquí los detalles.

Por Alfredo Galleguillos Castro 

Santiago, julio 2013.- El asombroso presente y futuro de la construcción de túneles en obras mineras, energéticas y de infraestructura urbana se robó el habla de los 200 asistentes al seminario “Desafíos en Túneles y Espacios Subterráneos”, organizado por la Comisión de Túneles y Espacios Subterráneos (CTES) de la Cámara Chilena de la Construcción.

Expertos, proveedores y mandantes se congregaron en Espacio Riesco, donde Alexandre Gomes, presidente del CTES, recordó que, según cifras de Sofofa, Chile cuenta con un portafolio record de inversiones proyectadas hasta al año 2020, del orden de US$216.787 millones, un 23,2% más grande que lo contabilizado a fines del año 2011. La minería aporta con un 46% del total, mientras que los sectores de energía e infra-estructura suman otro 41%. “Aunque no hay datos sectoriales específicos, es evidente que la mayor parte de estas iniciativas implican obras de tunelería que, en muchos casos, son de gran envergadura” señaló.

El estudio muestra un crecimiento de 23% en la inversión minera, desde US$81.354 millones el año previo a US$ 100.146 en 2012. Con 159 iniciativas, en este sector se encuentran en etapa de construcción proyectos que representan un cuarto de la inversión catastrada.

Al sector minero corresponden también los tres principales proyectos: la ampliación de Los Pelambres, la Fase II de Nueva Andina y la expansión Collahuasi Fase III. Estos tres megaproyectos suman US$23.300 millones, equivalentes al 10,7% del total. Al respecto, el directivo del CTES sostuvo que “es notorio que la minería masiva se mueve más a la minería subterránea”.

La actualidad de la industria se ha beneficiado de un largo período de prosperidad y expansión de la economía mundial, de casi 20 años, el que últimamente se ha visto impactado por la disminución del crecimiento en Europa y Estados Unidos, indica Gomes. “Cabe destacar que este panorama ha llevado a que buena parte de las inversiones se oriente a países emergentes, especialmente latinoamericanos, donde hemos visto un aumento en la cantidad e importancia de los proyectos”, puntualiza.

Más exigencias

Para Alexandre Gomes la irrupción de factores tecnológicos, normativos, económicos, laborales y ambientales han renovado la forma en que se planifican y ejecutan las obras subterráneas. “Una de estas innovaciones es la presencia cada vez más frecuente de sistemas automatizados de gran escala, como las TBM (Tunnel Boring Machine), que hoy vemos en diversas faenas alrededor del mundo”, explicó.

Los sistemas TBM consisten en tuneladoras de grandes dimensiones, especialmente enfocadas a faenas en línea recta. Permiten cavar diámetros de 6 a 19 metros de roca dura, con muy poca supervisión humana especializada. Además de perforar largas coberturas, las TBM van formando la fortificación del túnel en la medida que la máquina avanza.

“Así, están siendo reemplazadas la metodologías convencionales en construcción de túneles, pasando de la perforación y voladura a la precisión y automatización, poniendo un mayor énfasis en la seguridad de los trabajadores, la reducción de los impactos ambientales y un mejor control de costos, todos ellos factores críticos para la minería contemporánea”, asegura Gomes.

En esta materia, Javier Vernier, gerente comercial de la filial local de la germana Herrenknecht, proveedores del 50% de las TBM a nivel mundial, puso el acento en que las nuevas tecnologías entregan la posibilidad de construir “túneles más largos y profundos en todo tipo de geología, para cada tipo de tráfico y utilidad túnel”.

En este sentido, el ejecutivo destacó la evolución de los equipos para optimizar su desempeño en faenas mineras subterráneas, lo que ha dejado atrás los sistemas convencionales de excavación. Mencionó que su oferta para la minería incluye sistemas como la Shaft Sinking Jumbo (excavadora vertical), la Raise Boring Rig (perforadoras verticales con acceso desde abajo) y la Mobile Tunnel Miner (MTM).

Esta última, dice, combina la flexibilidad de un Roadheader (tuneladora horizontal con brazos) y la robustez de una TBM. Con capacidad para autopropulsarse y fortificar en paralelo, la MTM se divide en tres partes móviles que facilitan la construcción de túneles curvos.

Nuevos paradigmas

Justamente, una tuneladora MTM será probada por Codelco en uno de sus proyectos estructurales, Chuquicamata Subterránea, a mediados de 2014, comentó en su presentación el ingeniero Ernesto Arancibia, de la Gerencia de Tecnología e Innovación de la minera estatal.

“Nuestro objetivo es aumentar el valor del negocio minero subterráneo a través de la automatización de gran parte de las operaciones unitarias de la construcción minera y el proceso extractivo de las minas subterráneas de Codelco”, explicó el especialista al exponer el concepto central de los futuros desarrollos de la empresa: “minería continua”.

Este “quiebre tecnológico” –en línea con la estrategia financiera definida por el presidente ejecutivo de la compañía, Thomas Keller, en cuanto a reducir sustancialmente los costos en los años venideros- tendría como campo de aplicabilidad más de 800 kilómetros de túneles en los niveles de producción y hundimiento de los proyectos estructurales de la cuprera, principalmente el Nuevo Nivel Mina de El Teniente y Chuquicamata Subterránea.

Arancibia lamentó que los proveedores de tecnología aún muestren restricciones en cuanto a la capacidad de ajustar su oferta a los requerimientos de la denominada “minería continua”. “Por ejemplo, las tuneladoras aún tienen un desempeño muy limitado en sectores con curvas”, advirtió. Enfatizó que la nueva estrategia productiva busca metodologías que garanticen una mayor precisión en la apertura de los socavamientos, para provocar el menor “daño” al cerro y ahorrar recursos y tiempo en retiro de material y de personas.

“Tenemos que ser quirúrgicos y no sobre-excavar los cerros”, precisó el experto. Asimismo, consideró un tema pendiente mejorar las velocidades con que se desenvuelven este tipo de maquinarias.

También abogó por la modernización en las técnicas de fortificación, lo que dejaría en la obsolescencia algunas tuneladoras que automatizan esta etapa. “Hace sólo 30 años usábamos madera. Hoy tenemos acero y cemento. Sin embargo, con estos materiales experimentamos problemas en el chancado, aguas abajo del proceso”, dijo Ernesto Arancibia. La solución, manifestó, vendría por el lado de componentes poliméricos, cuya ventaja es que pueden ser chancados sin reducir la vida útil de los sistemas.

En este plano, el ingeniero de Codelco coincidió con el ejecutivo de Herrenknecht, al estimar beneficiosa la asistencia de los proveedores tecnológicos en las etapas iniciales de planificación de las operaciones subterráneas, de manera de establecer asociaciones estratégicas que permitan ahorrar tiempo, reducir costos y compartir riesgos en los desarrollos.

Julio, 2013.