Soluciones con drones para la detección de metales en pilas de almacenamiento
Los estudios con magnetómetros en drones de SPH Engineering ayudan a localizar metales ferrosos y herramientas de excavación perdidas en pilas de almacenamiento y pilas de mineral bruto (ROM) antes de que el material llegue a la trituradora.
El estudio magnético basado en drones genera un mapa de anomalías georreferenciado con coordenadas de objetivos priorizadas para el equipo de recuperación.
Desafíos en la detección de metales extraños en pilas de almacenamiento resueltos mediante tecnología UAV
La presencia de metales extraños en las pilas de almacenamiento y en el material extraído (ROM) es una fuente recurrente de daños en las trituradoras y de tiempos de inactividad no planificados en las minas activas. Las herramientas de ataque al suelo (GET) perdidas, las varillas y brocas de perforación, los dientes de cuchara y otros fragmentos ferrosos pueden mezclarse con el flujo de material y dañar equipos de procesamiento críticos al llegar a la trituradora.
El coste financiero de las interrupciones en la trituradora
El coste de las interrupciones en las trituradoras de una sola operación minera puede oscilar entre cientos de miles y varios millones de dólares al año, dependiendo del ritmo de producción, la duración del tiempo de inactividad y las necesidades de reparación. En una gran mina de cobre en Kazajistán, los retrasos medios en la trituradora supusieron una pérdida estimada de 650.000 dólares en producción anual. En una mina de cobre peruana, la cifra rondó los 5,73 millones de dólares anuales, y en una mina de mineral de hierro brasileña, unos 3,65 millones de dólares al año.
Objetos ferrosos indestructibles que los controles posteriores no pueden manejar
El metal intruso más dañino suele ser grande, denso e indestructible: barras de perforación, brocas, dientes de cuchara de excavadora, dientes de desgarrador de topadora y componentes similares de acero endurecido. Los detectores de metales en cintas transportadoras y los imanes sobre banda siguen siendo controles importantes en etapas posteriores, pero actúan al final de la cadena de manejo de materiales, cuando el objeto ya está cerca de la trituradora o el molino. En la mina Telfer en Australia Occidental, el 95% de los incidentes con metal intruso provenían de barras o brocas de perforación perdidas en pozos de voladura de 12 a 24 metros.
Escombros enterrados que la inspección a pie no puede detectar
Las herramientas de excavación perdidas pueden terminar enterradas dentro de la pila de acopio y permanecer ocultas bajo la superficie. La inspección manual es lenta, depende de la cobertura del operador y puede ser insegura cerca de cargadores y camiones de acarreo en funcionamiento. En la misma mina de Telfer, alrededor del 90% de las herramientas de excavación perdidas se encontraron enterradas dentro de pilas de acopio designadas. El porcentaje exacto depende de cada sitio, pero el problema es común: muchos objetos ferrosos perdidos no son visibles desde la superficie de la pila.
Daños en la trituradora, paradas de producción y riesgos de seguridad
Un solo objeto ferroso indestructible que llegue a la trituradora primaria o al molino puede dañar revestimientos, mantos y alimentadores, y provocar paradas de producción para inspección y reparación. El metal intruso también genera riesgos de seguridad documentados. Los reguladores de seguridad minera han publicado procedimientos formales para eliminar obstrucciones de metal intruso en las trituradoras, ya que la expulsión de alta energía del material atrapado durante la limpieza ha causado múltiples accidentes mortales. Ejemplos documentados incluyen una fatalidad registrada por la MSHA en 2013, donde un operador de planta murió por el diente de una cuchara de excavadora expulsado de una trituradora de cono, y una fatalidad en 2020 en Australia durante la limpieza de una trituradora de cono.
Aplicaciones de magnetometría con UAV para la inspección de pilas de acopio
Estudios de pilas de acopio de GET designadas antes de la recuperación
Cuando una mina aísla material que puede contener herramientas de excavación (GET) perdidas y lo traslada a una pila de acopio designada, los estudios magnéticos con drones pueden escanear la pila y generar un mapa georreferenciado de anomalías magnéticas. El equipo de recuperación utiliza estos objetivos para retirar las herramientas antes de que el material pase a la trituradora.
Barridos de pilas ROM y pilas de acopio de producto
Para pilas de mineral bruto (ROM), pilas de acopio de mineral y otras pilas problemáticas, los estudios magnéticos con drones cubren la superficie de la pila y ayudan a localizar restos ferrosos que una inspección a pie no puede detectar. Los resultados incluyen un mapa de anomalías georreferenciado con las coordenadas de los objetivos seleccionados y los valores de respuesta magnética.
Barridos de pilas problemáticas tras la trituración
Tras una interrupción en la trituradora, el material sospechoso suele aislarse para su inspección. La pila afectada se analiza antes de reintroducirla en el circuito de trituración, localizando y retirando cualquier resto ferroso restante.
Soluciones de drones recomendadas para la detección de metales erráticos en pilas de acopio
Sistema de Magnetómetro
HARDWARE
Los magnetómetros aerotransportados permiten detectar y cartografiar anomalías magnéticas asociadas a objetos ferrosos enterrados. En aplicaciones UXO, son especialmente adecuados para localizar proyectiles, bombas, morteros, fragmentos y otros objetivos con contenido ferroso.
Ordenador de a bordo que integra el sensor con el dron y registra de forma sincronizada las mediciones, el posicionamiento GNSS/RTK y los datos de vuelo.
SOFTWARE
Software de planificación y ejecución de vuelos automatizados para levantamientos geofísicos: líneas paralelas, separación entre pasadas, velocidad, altitud y seguimiento del terreno.
Procesamiento, visualización y control de calidad de datos geofísicos adquiridos con drones, incluidos datos magnetométricos y GPR según la configuración del sistema.
Plataforma GIS para visualizar, gestionar y compartir datos georreferenciados de levantamientos con drones y resultados geofísicos.
Software especializado para procesamiento, visualización e interpretación de datos magnetométricos.
Software de procesamiento e interpretación de datos geofísicos para gravedad y magnetometría.
FORMACIÓN
Formación técnica avanzada y soporte experto para elevar la experiencia de su equipo y garantizar una ejecución precisa y eficiente de sus misiones con drones.
Por qué los operadores mineros eligen nuestras soluciones de detección de metales erráticos
Una baja altitud de vuelo mejora la detectabilidad
Un magnetómetro es más eficaz cuando el sensor está cerca del objeto ferroso. Según la física, duplicar la distancia entre el sensor y el objetivo reduce la señal magnética a aproximadamente una octava parte. Por eso, los estudios magnéticos de objetos pequeños bajo la superficie se realizan volando tan bajo como el dron pueda operar de forma segura, y la función True Terrain Following (TTF) de SkyHub mantiene esa distancia automáticamente a medida que cambia la forma de la pila. Las brocas, los dientes de cuchara y elementos similares se vuelven más visibles en los datos cuando el sensor está cerca de la superficie.
Estudio desde terreno firme mientras la producción continúa
Los patios de acopio se encuentran dentro de operaciones mineras en funcionamiento. El operador del dron trabaja desde una zona segura a distancia de la pila, mientras que la carga de la pila específica que se está estudiando suele detenerse durante un periodo de entre 30 minutos y unas pocas horas. El resto del sitio sigue operando. El personal se mantiene alejado del flujo de material activo y el estudio en sí no requiere que nadie camine sobre la pila.
La configuración de gradiómetro suprime el ruido del sitio
Las minas en activo son entornos magnéticamente complejos. Las pilas de mineral, los accionamientos de las cintas transportadoras, el tendido eléctrico y la maquinaria estacionada contribuyen a la lectura de fondo y pueden ocultar objetivos más pequeños.
Los magnetómetros en configuración de gradiómetro, como el MagNIMBUS de SPH Engineering, comparan las lecturas entre sensores en lugar de depender únicamente de un valor absoluto. La interferencia de fondo general se reduce en la respuesta del gradiente, mientras que los objetivos ferrosos locales permanecen destacados porque producen gradientes más fuertes. La programación adecuada del estudio, la distancia respecto a objetos de acero grandes y la planificación de las líneas de vuelo siguen siendo fundamentales.
Lista de objetivos priorizados lista para el equipo de recuperación
Cada objetivo seleccionado se exporta como un punto georreferenciado con posicionamiento GNSS de alta precisión cuando se utiliza RTK/PPK. El equipo de recuperación carga las coordenadas en el sistema de guía GPS de la maquinaria adecuada (cargadora, excavadora o equipo especializado para extraer los objetivos), luego se dirige a cada ubicación marcada y recupera el objeto. Sin transcripciones manuales ni copiado de números entre sistemas.
Con la confianza de
Las tecnologías de SPH Engineering son utilizadas por más de 70 universidades, institutos de investigación y socios tecnológicos líderes.
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Sus preguntas sobre magnetometría con drones para la detección de metales no deseados en pilas de material
¿A qué profundidad puede un magnetómetro de dron detectar objetos ferrosos enterrados en una pila de material?
La profundidad de detección depende del tamaño y la masa del objetivo, la distancia entre el sensor y el objetivo, y el fondo magnético del lugar.
En este estudio de mina a cielo abierto, se detectaron dientes de cuchara de cargadora a profundidades de hasta 3,5 metros dentro de roca triturada, y se esperaría que elementos más grandes, como varillas de perforación, produjeran respuestas más fuertes. Dado que la intensidad de la señal magnética disminuye drásticamente con la distancia, volar el sensor a baja altura sobre la pila marca una mayor diferencia en la detección que cualquier especificación en la ficha técnica del sensor.
¿La magnetometría con drones sustituye al detector de metales de la cinta transportadora o al imán sobre banda?
No. Protegen diferentes etapas del mismo proceso.
El estudio con drones ayuda a detectar objetos grandes y densos, como varillas de perforación y dientes de cuchara, en la pila antes de que el material pase a la cinta transportadora. Los detectores montados en la cinta y los imanes sobre banda atrapan los objetos más pequeños que pasan desapercibidos en el estudio o que se añaden posteriormente durante la manipulación. La mayoría de las operaciones mantienen ambos sistemas.
¿Funciona esto en pilas de mineral de hierro o ricas en magnetita?
Funciona mejor cuando el material de la pila es débilmente magnético o no magnético. El carbón, los áridos, la piedra caliza, la dolomita, la roca aurífera y el pórfido de cobre son buenos ejemplos. Los materiales fuertemente magnéticos, como el mineral de hierro rico en magnetita, pueden producir una señal de fondo tan intensa que los objetos pequeños quedan ocultos por el ruido. El sistema sigue siendo útil en estos emplazamientos para localizar objetos grandes como varillas de perforación, pero puede resultar mucho más difícil diferenciar objetivos pequeños como dientes de cuchara. La mejor forma de comprobarlo es realizar un vuelo de prueba breve sobre una pila representativa antes de decidirse por un sistema.
¿Cómo gestiona el sistema la interferencia de los equipos mineros en activo?
Las minas en activo tienen múltiples fuentes de interferencia magnética: camiones de acarreo, accionamientos de cintas transportadoras, líneas eléctricas, estructuras de acero y maquinaria estacionada. Los estudios suelen programarse cuando el equipo pesado cercano puede aparcarse o desviarse del área de estudio inmediata, y la planificación de misiones con UgCS ayuda a diseñar rutas de vuelo que minimizan los efectos de cualquier elemento que deba permanecer en su lugar. El magnetómetro MagNIMBUS de SPH Engineering en configuración de gradiómetro puede reducir la interferencia de fondo a gran escala, pero cuando la interferencia es significativa, la programación y el diseño del estudio son los factores más determinantes.
¿Cuánto tiempo lleva realizar el estudio de una pila?
Un estudio típico de una pila de GET se realiza en un solo vuelo de dron con una batería, generalmente de 20 a 40 minutos, dependiendo del tamaño de la pila, el dron y el espaciado entre líneas. Las pilas más grandes requieren varios vuelos y cambios de batería; un estudio completo, incluyendo la configuración, el vuelo y la revisión inicial de los datos, suele llevar desde unas pocas horas hasta un día, según el tamaño de la pila y la logística del lugar.
¿Qué aspecto tienen los resultados del estudio y cómo los utiliza el equipo de recuperación?
El resultado es un mapa de anomalías georreferenciado y una lista de coordenadas de objetivos con valores de intensidad de señal. Las coordenadas se cargan en el sistema de guiado GPS de la máquina de recuperación; el equipo se desplaza a cada ubicación marcada, confirma el objetivo sobre el terreno y recupera el objeto. Una vez limpio, el material se envía a las trituradoras.
¿Pueden nuestros geofísicos o nuestro equipo de SIG trabajar con los datos?
Sí. Los datos magnéticos se exportan en formatos estándar (CSV, GeoTIFF, shapefile) y pueden procesarse con herramientas estándar del sector, como GeoHammer, SENSYS MAGNETO y Oasis Montaj. Los mapas de anomalías y las listas de objetivos pueden importarse directamente a los flujos de trabajo de SIG, informes y recuperación existentes en la mina.