Una combinación de pensamiento sistémico, innovación tecnológica y soluciones de respuesta a emergencias puede ayudar a la industria minera a lograr su objetivo de daño cero: así lo afirmaron los oradores que compartieron sus ideas en la Conferencia sobre Salud y Seguridad Minera celebrada el 19 de noviembre de 2025 en el Centro de Convenciones del Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia.
Rotura de rocas no explosiva
Alastair Macfarlane, gerente de Estrategia y Desarrollo de Negocios de Rock Eater (Pty) Ltd, afirmó que la innovación operativa mediante la minería no explosiva era otra vía para que la industria alcanzara su objetivo. Presentó la tecnología de Inyección Controlada de Espuma (CFI) de Rock Eater, un sistema no explosivo de rotura de roca y hormigón.
Nuestra industria minera de roca dura se centra casi exclusivamente en la trituración de roca con explosivos. Esta es una alternativa que nos permite prescindir del uso de explosivos, lo que nos permite mitigar todos los riesgos asociados. Para alcanzar nuestros hitos y objetivos de salud y seguridad, y los establecidos, necesitamos actuar de forma diferente, afirmó Macfarlane.
Con 47 años de experiencia en el sector minero, Macfarlane cree que el uso de tecnologías no explosivas puede ser una solución a los problemas de salud ocupacional y eliminar lesiones causadas por perforaciones con fallas de encendido, exposición a gases, polvo e incidentes asociados al manejo de explosivos, entre otros.
Su producto consume menos energía. «No fragmenta la roca ni genera fragmentos de roca a alta velocidad, como lo hace un explosivo. La roca se desprende donde opera la unidad de fragmentación. El cañón no se daña al romperse, ya que hay muy poca roca suelta. La roca se libera a baja velocidad, y al no haber onda de choque, no se daña la masa rocosa circundante», explicó.
El producto funciona mediante una perforadora convencional de unos 0,5 m de longitud. Luego, una unidad gira 180 grados, se inserta una sonda y se coloca un sello al final del agujero. A continuación, se inyecta la espuma a una presión suficientemente alta para superar la resistencia a la tracción de la roca. El ciclo dura entre tres y cuatro minutos, según Macfarlane.
También ayuda a reducir el ruido, el polvo y los humos. «No hay productos químicos que causen contaminación», afirmó. Macfarlane indicó que se han realizado pruebas en Estados Unidos y Sudáfrica.
Las pruebas se realizaron inicialmente de forma independiente en EE. UU., a través de la Escuela de Minas de Colorado. Ahora contamos con la unidad original aquí en Sudáfrica y la estamos replicando para más unidades que se pondrán en servicio.
Durante este proceso de puesta en servicio, realizaremos nuestro monitoreo, que luego será validado mediante monitoreo independiente. Ya hemos colaborado con el CSIR, el Distrito Minero Mandela y la Universidad de Pretoria, y estas conversaciones continúan”, explicó Macfarlane.
Pensamiento sistémico en seguridad minera
Lucky Maseko, profesor titular del Departamento de Ingeniería Minera, Mineral y Geomática de la UNISA, afirmó que la industria necesitaba un cambio de paradigma. Basó su presentación en la investigación de 70 proyectos financiados por el Consejo de Salud y Seguridad Minera (MHSC) entre 2010 y 2025, proponiendo que un marco de pensamiento sistémico ofrecía una solución integral para abordar los problemas de seguridad en las minas.
Enfatizando que la investigación es crucial para lograr cero emisiones, explicó: «El concepto clave del pensamiento sistémico es el holismo, los ciclos de retroalimentación y las reservas. Una mina es un sistema sociotécnico: desde el entorno, los trabajadores y todos los demás subsistemas, son interdependientes. Consciente o inconscientemente, si se modifica una parte del sistema, se afectan las demás».
Maseko afirmó que las minas actualmente utilizan un enfoque reduccionista en muchos casos al resolver un problema, en lugar de un enfoque sistémico. «Un enfoque reduccionista siempre funcionará, pero es limitado», afirmó Maseko.
El enfoque actual no puede abordar la interacción dinámica entre liderazgo, cultura, tecnología y regulaciones. El pensamiento sistémico nos ayuda a identificar las causas profundas, no solo los síntomas, añadió.
Reconoció que ha habido avances en la reducción de fatalidades a lo largo de los años, pero enfatizó que las empresas mineras necesitan reexaminar sus enfoques para poder lograr el objetivo establecido por la industria de daño cero.
Sistema de localización de mineros tramperos
Nomsa Mathebula, estudiante de último año de la Universidad de Pretoria, realizó una presentación sobre su investigación titulada “Evaluación de la aplicabilidad de un sistema localizador de mineros atrapados en minas subterráneas”, un estudio que explora cómo la tecnología podría mejorar los tiempos de respuesta y los resultados de emergencia cuando los mineros quedan atrapados bajo tierra, con sistemas localizadores Through-the-Rock (TTR).
Explicó que cuanto más tiempo permanecen los mineros atrapados bajo tierra, mayor es la probabilidad de que pierdan la vida. Su presentación se basó en un estudio que realizó con sus coautores como respuesta a las enmiendas propuestas al Capítulo 16, Sección 16.7 de la MHSA, sobre el sistema de localización de personas desaparecidas.
Este estudio busca establecer un marco para la implementación óptima del sistema en minas subterráneas. Para ello, proporciona directrices para el sistema localizador TTR óptimo, compara su rendimiento en diferentes condiciones ambientales y geológicas y determina cómo la interferencia de equipos eléctricos y obstrucciones metálicas afecta la recepción de la señal. «Comenzamos creando una guía para el diseño óptimo del sistema. Esto se logró seleccionando el oscilador óptimo para el transmisor, el diseño óptimo de la antena, el cálculo de la frecuencia mínima utilizable y el tamaño óptimo de la antena», explicó.
Para validar la eficacia de este diseño, se probó su rendimiento en diferentes entornos. Para confirmar aún más su eficacia, también se probó en diferentes escenarios de accidentes subterráneos. Desde el diseño del sistema, para la selección del oscilador, se consideraron múltiples osciladores, añadió.
Según Mathebula, el sistema combina un transmisor fijado a la gorra del minero y un receptor portátil utilizado por los equipos de rescate, enviando señales a través de la roca para revelar ubicaciones exactas, independientemente de si el minero puede comunicarse o si la infraestructura aún está intacta.
En los amplificadores de bajo ruido, el transmisor utiliza un oscilador para generar una onda portadora. Esta onda se transmite a un modulador donde se integran los datos de ubicación. Posteriormente, la onda pasa al amplificador, donde se amplifica su señal. Desde el amplificador, pasa a la antena del transmisor. La antena envía la onda a diferentes medios de propagación. La onda es recibida por la antena del receptor y luego pasa a un amplificador de baja resolución y un modulador, donde se extraen los datos de ubicación y se muestran en pantalla para que el equipo de rescate localice a los mineros desaparecidos.
Sin embargo, se determinó que el oscilador de cristal era la mejor opción debido a su alta precisión y, sobre todo, a su gran estabilidad ambiental, ya que las minas subterráneas son ambientales inestables. Para la selección de la antena, se consideraron las direccionales y omnidireccionales. La antena direccional sólo puede transmitir señales dentro de un ángulo de 45 grados.
Esto significa que, a medida que aumenta el ángulo entre el transmisor y el receptor, la potencia de transmisión de la señal disminuye. Sin embargo, para la antena omnidireccional, que transmite señales en un ángulo de 360 grados, la orientación no afecta la transmisión de la señal. Para el tamaño de la antena, se calculó la resistencia a la radiación, que representa la cantidad de energía que se irradia en lugar de almacenarse en el campo cercano, así como su adaptación a diferentes condiciones geológicas, considerando la alta conductividad de la roca, el contenido de agua y la interferencia de metales cercanos.
Dijo que los mineros en minas de oro podrían ubicarse entre 45 y 62 metros en una situación de caída de rocas sin la necesidad de más cámaras infrarrojas en casos de poca visibilidad.
El evento de dos días destacó la importancia de la seguridad y la salud en la minería, con la participación de otros ponentes que compartieron sus aportaciones y experiencia profesional. Para más información sobre estudios y otras innovaciones, visite el sitio web del SAIMM.
Fuente: Sharon Mdaka – African Mining
Equipo Prensa
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