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Case studiesCÓMO LOS DRONES MEJORAN LA SEGURIDAD Y OPTIMIZAN LA MINERÍA
Un dron minero es una herramienta inestimable para trabajar en explotaciones mineras subterráneas y de superficie.
Como la tecnología de los drones sigue avanzando rápidamente, las oportunidades de integrar drones mineros son infinitas.
En esta guía sobre drones mineros profundizaremos en los siguientes temas:
- ¿Qué es un dron minero?
- 6 formas en que se utilizan los drones en la minería
- Los beneficios de los drones en la minería
- El mejor dron minero para interiores en el mercado
- El mejor dron minero de ala fija para exteriores en el mercado
- El mejor dron multicóptero del mercado
- El mejor software para drones
- Casos prácticos
¿Qué es un dron minero?
Un dron para minas es un dron diseñado específicamente para aplicaciones mineras, como la medición de reservas, la topografía, el mapeo y las inspecciones.
La minería es una profesión peligrosa, ya que las condiciones del lugar de trabajo pueden cambiar al instante. Tanto la minería subterránea como la de superficie presentan retos únicos y riesgos inherentes.
Aunque los drones no eliminarán todos los peligros asociados a las prácticas mineras tradicionales, pueden utilizarse para recopilar datos en zonas en las que no está permitida la presencia humana. Un aspecto clave de un dron minero en comparación con un dron de uso general es que los drones fabricados para la minería pueden volar sin GPS, que no está disponible en la mayoría de los entornos mineros.
Imágenes aéreas con dron en una mina de carbón a cielo abierto
6 formas en que se utilizan los drones en la minería
La industria minera ha adoptado rápidamente la tecnología de los drones debido a su capacidad para mejorar la recopilación de datos, aumentar la seguridad y reducir los gastos operativos.
A continuación veremos seis maneras en que los drones se utilizan en la minería:
1. CONTROL VOLUMÉTRICO
La medición volumétrica es la ciencia de calcular cuánto material queda en una pila de excedentes, mineral u otros materiales mineros. Debido al gran tamaño de las pilas, es difícil obtener informes de volumen precisos utilizando métodos manuales.
Sin embargo, la integración de un dron minero permite contar rápidamente con datos de volumen fiables y a bajo costo. El seguimiento de las variaciones en las reservas es rentable y ayuda a reducir el desperdicio innecesario.
Mediante un software avanzado de medición de volúmenes, las fotos de los drones mineros se compilan para crear un modelo en 3D. Los algoritmos que hay detrás de estas aplicaciones calculan en base al volumen entre la capa base y la superficie.
Los drones mineros también pueden hacer un seguimiento de la cantidad de material que se ha excavado en una zona concreta y calcular aproximadamente la cantidad de relleno que se necesitaría para rellenar una galería. A medida que se obtienen más modelos en 3D, es más fácil analizar los datos y ver los cambios a lo largo del tiempo.
Tratamiento de la sobrecarga en pilas
2. IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
El desmoronamiento de las rocas, las fugas de gas, las explosiones de polvo, los subproductos químicos y los entornos subterráneos suponen un reto, incluso para los mejores equipos y mineros.
Mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en la minería, los topógrafos reducen estos riesgos prescindiendo de personal en el proceso de inspección. La supervisión remota mejora la seguridad “in situ”, ahorrando tiempo y reduciendo los gastos operativos.
En la minería de superficie, las pilas crean terrenos inclinados que requieren una supervisión continua de la estabilidad. Estos datos permiten a los equipos de la mina detectar señales tempranas de inestabilidad y mitigar el problema para mantener la seguridad de todos, a la vez que se logra la máxima eficiencia en las operaciones mineras.
En las minas subterráneas, los drones como el Elios 3 pueden navegar por pasos de mineral polvorientos, húmedos y rocosos para localizar obstrucciones. Además, los sensores equipados crean modelos 3D para identificar atascos, fracturas y otras características geológicas.
3. VALUACIÓN DE PERFORACIONES Y VOLADURAS
Los modelos 3D generados por los datos recogidos por los drones mineros tienen múltiples usos, lo que los convierte en una herramienta rentable. Antes de que comiencen los trabajos de perforación y voladura, se puede crear un modelo para comprobación del registro histórico a fin de analizar los efectos posteriores de los trabajos.
Una versión actualizada del modelo permite a los mineros tomar decisiones basadas en datos sobre los peligros potenciales para perforación y voladura en el futuro.
Perforación de agujeros para explosivos
4. SEGUIMIENTO Y PLANIFICACIÓN DE LA MINA
Una mina consta de numerosos componentes móviles que requieren análisis y ajustes sistemáticos para lograr la máxima eficiencia y seguridad.
Los drones mineros son muy eficaces en las siguientes áreas:
- Diseño de carreteras de transporte. Estas carreteras son responsables del transporte de los materiales mineros desde el lugar de trabajo. El tráfico y los equipos pesados obligan a evaluar constantemente el estado de las carreteras. Los datos recopilados también son útiles para determinar si es necesario realizar mejoras en la infraestructura de la obra.
- Inspección de equipos. El mantenimiento de cintas transportadoras, trituradoras, molinos y otros componentes vitales de la explotación minera es crucial para reducir los gastos de explotación y aumentar la seguridad de los trabajadores. Las inspecciones visuales a distancia mediante drones mineros son una herramienta segura y de bajo costo para el mantenimiento preventivo. Algunos equipos, como las cintas transportadoras, pueden inspeccionarse visualmente sin perturbar la operación o la producción.
- Seguridad en el lugar de trabajo. Los drones de seguridad son cada vez más populares debido a su rápido desplazamiento y a la capacidad de cubrir una gran área a una velocidad récord. Las peligrosas condiciones de las canteras, los áridos y las minas subterráneas hacen que los drones mineros sean excelentes para proteger su inversión. Disponer de una vista aérea también es útil para coordinarse con los servicios de emergencia si se encuentran en el lugar de los hechos.
- Vigilancia medioambiental. Los drones mineros son una poderosa herramienta para mitigar el impacto medioambiental asociado a la minería. Por ejemplo, los diques residuales de las obras contienen sustancias químicas peligrosas. Si se desparraman, los efectos pueden ser devastadores. Los drones mineros pueden supervisar la estabilidad de los diques para evitar fugas o escorrentías en el sitio.
5. DESARROLLO Y EXPLORACIÓN DE MINAS
El desarrollo de operaciones mineras es históricamente caro y peligroso. Los métodos tradicionales exigían que los equipos de mineros se adentraran en condiciones desconocidas para realizar análisis de estabilidad, mapear la superficie, modelar la ventilación y detectar gases peligrosos.
En lugar de enviar personas a zonas inaccesibles, un dron minero puede navegar por espacios reducidos de forma segura y más eficaz que cualquier ser humano.
En la minería subterránea, el Elios 3 es el único dron que puede desplazarse por espacios estrechos con visibilidad reducida, mala calidad del aire e interrupciones de la señal.
6. INSPECCIONES DE PLANTAS DE PROCESAMIENTO
Los drones se utilizan en las plantas de procesamiento minero ''in situ'' para inspeccionar la maquinaria. La ventaja en este caso es que los drones pueden recopilar estos datos sin detener las operaciones de procesamiento, lo que mantiene la rentabilidad de las operaciones mineras.
Los beneficios de los drones en la minería
Los beneficios de los vehículos aéreos no tripulados en la minería aumentan a medida que avanza la tecnología de los drones. A medida que la industria minera adopte los drones para minería, existirán más casos de uso, mejorando la seguridad, reduciendo los costos y optimizando la eficiencia.
A continuación se enumeran las principales ventajas de los drones para la minería:
- La recopilación de datos aéreos proporciona valiosos puntos de datos utilizados para construir modelos y evaluaciones.
- Elimina la necesidad de aeronaves tripuladas para realizar inspecciones aéreas y mediciones volumétricas.
- Las inspecciones frecuentes ponen de manifiesto posibles problemas antes de que estos resulten en altos costos e interrumpan la producción.
- Reduce el margen de error en las mediciones de las existencias.
- Realiza rondas de seguridad en lugar de contar con un gran equipo de vigilancia, lo que ahorra tiempo y dinero.
- Las inspecciones son fáciles de realizar y/o repetir según sea necesario.
- Reduce la huella medioambiental mediante la supervisión de todos los sistemas y amenazas potenciales.
- Los drones para minería son 30 veces más rápidos que las inspecciones desde tierra.
- El uso de UAV para minería mejora la precisión gracias a un gran conjunto de puntos de datos.
- La perspectiva única de los drones mineros da como resultado una recopilación de puntos de datos que no es factible con las técnicas de inspección tradicionales.
- Los sensores avanzados de los drones capturan imágenes y vídeos de alta resolución en comparación con la tecnología de detección terrestre.
- La supervisión, el mapeo y las inspecciones a distancia alejan a los trabajadores de las condiciones de trabajo peligrosas.
Vea cómo el Elios inspecciona y mapea una galería en forma de V:
El mejor dron minero para interiores del mercado
ELIOS 3
Hay muchos drones extremadamente capaces en el mercado, pero muy pocos igualan la funcionalidad, la durabilidad y la transmisión más allá de la línea de visión del Elios 3 de Flyability.
El Elios 3 está diseñado para mantener a salvo a las personas mientras recopila datos en zonas inaccesibles hasta ahora. Su exclusiva jaula esférica es tolerante a las colisiones, lo que ayuda a los pilotos a navegar por lugares peligrosos, oscuros y polvorientos.
El doble sensor térmico y de cámara 4K y el sistema de iluminación a prueba de polvo de 10K lúmenes permiten al Elios 3 recopilar todos los datos visuales necesarios para las inspecciones. Navegue las galerías de las minas con facilidad, mientras el sistema de iluminación oblicua resalta las diferentes texturas y defectos de la mina.
Con formación incluida, mantenimiento sencillo y un equipo de asistencia dedicado, el Elios 3 es el mejor dron minero en el mercado.
Flyability Elios 3 Especificaciones / Características:
- Sensor térmico/cámara dual: 12 megapíxeles HD en directo
- Iluminación: 10k Lumen a prueba de polvo con iluminación oblicua
- Cartografía LiDAR: Vista 3D en tiempo real de la trayectoria del dron y del entorno
- Tiempo de vuelo: 10 minutos
- Velocidad de vuelo: 6,5 m/s
- Sistema de transmisión: Más allá de la línea de visión
Elios 3
Los mejores drones mineros de ala fija para exteriores del mercado
WingtraOne GEN II
El WingtraOne GEN II y su diseño de ala fija ofrecen el máximo tiempo de vuelo, rendimiento y flexibilidad.
El mapeo de las operaciones mineras nunca ha sido tan eficiente, con una velocidad de vuelo de 16 m/s (36 mph) y 59 minutos de tiempo de vuelo. Capture detalles asombrosos y precisos con la cámara de 42 megapíxeles.
En un solo vuelo, el Wingtra puede cubrir una impresionante superficie de 272 acres (110 Has). Su sistema de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) le permite utilizar este dron minero en cualquier lugar. El receptor GNSS PPK de alta precisión a bordo sólo necesita tres puntos de control para verificar su mapa, eliminando la necesidad de puntos de control en tierra.
WingtraONE GEN II Especificaciones / Características:
- Sensor de la cámara: Sensor Sony de 42 megapíxeles con sensor de fotograma completo y objetivo de baja distorsión.
- Capacidades de detección: Compatible con varios sensores Sony y MicaSense para cualquier trabajo.
- Tiempo de vuelo: 59 minutos
- Velocidad de vuelo: 16 m/s (36 mph)
- Sistema de transmisión: Línea de visión directa de hasta 10 km (6 millas) de alcance.
WingtraOne Gen II
SenseFly eBeeX
El eBeeX es un absoluto caballo de batalla totalmente autónomo, que requiere poca intervención y habilidades de pilotaje.
Es tan sencillo como programar el vuelo y elevar el dron en el aire. Su estructura ultraligera de 3,6 libras (1,63 Kg) le permite cubrir la asombrosa cifra de 1200 acres (485 Has) por vuelo. Con la posibilidad de intercambiar la cámara del dron con nueve cámaras optimizadas, el eBeeX está preparado para cualquier reto.
El avanzado software de planificación de vuelos eMotion es fácil de usar para todos los niveles de experiencia. EMotion incluye modos de planificación de misiones para diversas aplicaciones, con la posibilidad de utilizar más de una aeronave durante una misión de mapeo de minas. El entorno 3D facilita la planificación, simulación y operación del dron, lo que se traduce en una mejora de la calidad de los datos.
SenseFly eBeeX Especificaciones / Características:
- Sensor de cámara: Elija entre 9 sensores, incluyendo imágenes aéreas RGB, térmicas y multiespectrales
- Capacidades de detección: Compatible con varios sensores SenseFly y MicaSense para cualquier trabajo
- Tiempo de vuelo: 90 minutos
- Velocidad de vuelo: 30 m/s (68 mph)
- Sistema de transmisión: Alcance de vuelo de 37 km (23 millas)
SenseFly eBeeX
El mejor dron minero multicóptero para exteriores en el mercado
DJI Phantom 4 RTK
Cuando se trata de drones mineros para exteriores, es difícil superar al DJI Phantom 4 RTK. El sensor CMOS de 1 pulgada y 20 megapíxeles cuenta con un obturador mecánico esencial para aplicaciones precisas de mapeo.
La aplicación GS RTK de DJI y el controlador remoto inteligente optimizan las misiones de topografía con un centro de control optimizado.
El alcance de los sistemas de transmisión OcuSync integrados es de 7 km (4,3 millas), lo que lo convierte en una gran opción para explotaciones mineras de tamaño medio. El módulo RTK incorporado funciona con la estación móvil D-RTK 2 para garantizar datos precisos a nivel centimétrico con su Phantom 4 RTK y en cualquier entorno.
DJI Phantom 4 RTK Especificaciones / Características:
- Sensor de la cámara: 20 megapíxeles con resolución de vídeo 4K
- Tiempo de vuelo: 30 minutos
- Velocidad de vuelo: 13 m/s (31 mph) en modo P / 16 m/s (36 mph) en modo A
- Sistema de transmisión: DJI OcuSync
DJI Phantom 4 RTK
El mejor software para drones mineros
DroneDeploy
El software de cartografía para minería y canteras de DroneDeploy utiliza datos para aumentar la eficiencia y la precisión de las inspecciones, la gestión de las reservas y numerosos aspectos de la minería, todo ello manteniendo la seguridad del equipo de la mina.
Características principales:
- Gestión de inventario de pilas
- Planificación y excavación de minas
- Seguridad y cumplimiento
- Gestión centralizada de operaciones
DroneDeploy | Medium
Pix4D
El software de mapeo de minas con drones y modelado 3D de Pix4D reduce los riesgos e impulsa la rentabilidad mediante soluciones basadas en imágenes.
Características principales:- Previsión de riesgos geotécnicos
- Cálculo preciso y automático del volumen de las pilas
- Gestión del ciclo de vida de los activos
- Generación de mapas 3D interactivos de alta resolución
Pix4D
Propeller
El software para drones de Propeller está diseñado para capturar datos de alta precisión con el fin de generar modelos 3D medibles y accesibles para todo su equipo.
Características principales:
- Reconocimientos rápidos y frecuentes con drones
- Documentación completa del ciclo de vida del proyecto
- Gestión simplificada del inventario
- Colaboración y comunicación
Propeller
Skycatch
El software para drones de Skycatch incluye herramientas de automatización para captura de datos aéreos , procesamiento, visualización y análisis. También incluye la incorporación, la capacitación y el soporte continuo.
Características principales:
- El tiempo de obtención de datos más rápido del mercado
- Elimina los GCP para una captura de datos más segura
- Precisión probada de 5 cm en todos los ejes
- Procesamiento fuera de línea sobre el terreno o en la nube
- Modelos 3D precisos y de alta fidelidad de superficies verticales
Skycatch
Casos prácticos de drones mineros
FLYABILITY ELIOS—INSPECCIÓN
Aplicación: Inspección minera subterránea a gran altitud
Misión: Demostrar la capacidad del Elios para reducir costes y mejorar la seguridad en un entorno minero de gran altitud con falta de oxígeno. La mina está situada en Campamento Minero, aproximadamente a tres millas sobre el nivel del mar.
Resultados: El equipo de Volcan realizó 40 vuelos con el Elios 2 para inspeccionar chimeneas, pasos de mineral, túneles de ventilación y galerías. Se crearon mapas en 3D de los distintos vuelos utilizando el software de cartografía Pix4D. Todas las inspecciones previstas fueron un éxito y el dron cumplió todas las expectativas.
Importancia del dron minero: El Elios fue capaz de operar donde ningún otro dron puede. Muchas minas están situadas a gran altitud, donde no es factible el uso habitual de drones. Al utilizar un dron para navegar por la mina, los mineros pueden dejar que el Elios haga el trabajo sucio ahorrando así tiempo y dinero.
[Leer el estudio completo del caso aquí: PRUEBAS DEL ELIOS EN UNA MINA A GRAN ALTITUD EN LA CORDILLERA DE LOS ANDES]
Wingtra— SONDEO
Aplicación: Supervisión y planificación operativa de minas y canteras
Misión: Reducir los gastos de explotación de las inspecciones terrestres y aéreas tripuladas integrando una plataforma de dron minero de ala fija en las operaciones de inspección. Los drones cuadricópteros no son eficaces para las minas más grandes.
Resultados: El Grupo Jellinbah descubrió que la utilización del dron WingtraOne se tradujo en una reducción significativa de los gastos operativos y de tiempo. La plataforma de ala fija también redujo las ineficiencias de los cuadricópteros que la empresa había probado anteriormente. El retorno sobre la inversión (ROI) se nota de inmediato, ya que Jellinbah puede ahora realizar estudios a petición en contraste con la logística de las inspecciones tripuladas, que requieren mucho tiempo.
Importancia de los drones mineros: Las grandes explotaciones mineras ya no están limitadas a los drones multirrotor, que resultan ineficaces y poco prácticos. La función de despegue y aterrizaje vertical también cambia las reglas del juego y permite realizar inspecciones en cualquier lugar.
SenseFly— SONDEO
Aplicación: Supervisión de canteras y planificación operativa
Misión: Inspeccionar la mayor cantera de piedra caliza en un día. La cantera mide nada menos que 13,7 km2, y normalmente toma dos meses para inspeccionarla.
Resultados: La cantera se dividió en tres grandes segmentos: superior, medio e inferior. Cuatro pilotos de drones se dividieron en dos equipos para cubrir la zona con eficacia. El equipo decidió utilizar el dron de ala fija eBeeX de senseFly. La capacidad del eBeeX para volar durante periodos más largos lo convirtió en la elección perfecta. En pocas horas, el dron tomó más de 6.000 imágenes de alta resolución que se convirtieron en ortomosaicos y modelos 3D.
Importancia del dron minero: Antes se tardaba hasta dos meses en inspeccionar un yacimiento de este tamaño. Esto no sólo provoca retrasos, sino que también aumenta los riesgos para los topógrafos. La ventaja de utilizar drones para minas es la rapidez de respuesta, lo que se traduce en una operación más segura y rentable.
DJI— SONDEO
Aplicación: Perforación y voladura de canteras
Misión: Identificar cómo una solución personalizada de drones para minería puede ofrecer la ejecución más segura, controlada y rentable de una operación de voladura programada en una mina de cantera.
Resultados: El dron DJI Matrice 300 RTK personalizado y las cámaras Zenmmuse H20t funcionaron bien en lo que respecta al control y la toma de decisiones operativas.
He aquí algunas áreas en las que el dron destacó:
- Comprobación del cumplimiento de las distancias mínimas de retiro
- Corrección de las ubicaciones de los miradores
- Sustitución de la circunvalación del vehículo de inspección
- Observación de puntos ciegos
- Inspección general y registro de la explosión masiva
Importancia de los drones mineros: El propósito de utilizar drones en minería es mezclar el conocimiento de los mineros con la inteligencia digital del dron. Una operación se vuelve más segura y menos costosa en horas extras cuando se dispone de datos procesables.
DroneDeploy— MEDICIÓN DE RESERVAS
Aplicación: Volumetría de las pilas
Misión: Mejorar la precisión de las mediciones volumétricas de las pilas para aumentar la seguridad y reducir los gastos de ''Granite Construction".
Resultados: Con DroneDeploy, la empresa consiguió una precisión comparable a la de los métodos tradicionales pero en una fracción del tiempo. En este emplazamiento, todos los cálculos de volumen estuvieron dentro del 1% de las alternativas.
Importancia de los drones mineros: El uso de software volumétrico aéreo es más rápido, más seguro y cuesta la mitad que los cálculos tradicionales de acopio en tierra.
