En noviembre, el Consejo Mundial del Oro publicó un informe sobre el estado del mercado mundial del metal amarillo en el 3er trimestre de 2022, según el cual la demanda del mismo aumentó un 28% en comparación con el mismo período del año pasado y ascendió a 1181 toneladas, volviendo así a los niveles previos a la pandemia.
Los tres principales líderes mundiales entre los países productores permanecen sin cambios, mientras que solo Rusia demuestra una dinámica positiva y aumenta el impulso. Alcanzando y por delante de Australia en 2022, ahora solo es superado por China. El consumo no se detiene, principalmente gracias a los bancos centrales, la industria joyera y los inversores. En Rusia, por ejemplo, este año se compraron 20,5 toneladas de monedas y lingotes, cinco veces más que el año pasado.
Históricamente, la mayor parte del oro se extraía en los lechos de los ríos, que erosionaban las pepitas de roca expuestas y las transportaban río abajo. Hoy, el porcentaje principal del metal precioso se produce a través del desarrollo de depósitos formados debido a procesos geoquímicos. Se considera rentable el desarrollo de depósitos con un contenido de componentes útiles de 1,5 a 2 gramos por tonelada, que no supera el 0,0002 por ciento. Al mismo tiempo, de año en año, su operación se vuelve cada vez más compleja y costosa tecnológicamente.
La perforación y voladura, al estar al comienzo de la cadena de producción del oro, determina la eficiencia posterior de todos los procesos tecnológicos, así como su costo. Por lo tanto, mejorar la calidad del desarrollo de canteras afecta directamente la rentabilidad de la minería. Es en esta etapa que el ingeniero de minas necesita asegurar la liberación de la fracción óptima de la masa rocosa explotada y determinar el grado de desplazamiento del cuerpo de mineral después de la explosión de la manera más confiable posible.
Una de las formas de minimizar costos es la simulación por computadora del proceso de destrucción explosiva de un macizo rocoso. ¿Qué tan conveniente es? Forpost decidió averiguar esto de Anastasia Plesakova, una estudiante graduada del departamento de explosivos de la Universidad de Minería de San Petersburgo. Sus intereses de investigación incluyen la predicción preliminar de resultados de explosiones en el sistema de información geológica y minera GEOMIX y el uso posterior de los datos obtenidos en condiciones reales. Anastasia se encuentra realizando su pasantía en las instalaciones de Polyus, la mayor minera aurífera nacional, cuya producción total de oro en el primer semestre de 2022 ascendió a 1.186 mil onzas, es decir, más de 36 toneladas.
Cada explosión es única
El sistema montañoso es impredecible: incluso diferentes partes del mismo depósito tienen una estructura y propiedades únicas, por lo que es bastante difícil adivinar cómo se comportará el macizo durante una explosión. Especialmente dada la escala de la minería de oro moderna y la alta productividad del equipo utilizado. Esto explica la necesidad de la industria de tecnologías cada vez más avanzadas para estudiar la estructura de un macizo rocoso y predecir su respuesta a una explosión.
“Las pruebas naturales requeridas para obtener estadísticas sobre los depósitos pueden tomar mucho tiempo, y con la ayuda del modelado todo se puede hacer rápidamente, sin voladuras directas. También te permite jugar muchos escenarios de explosión y elegir el más óptimo para condiciones mineras y geológicas específicas”, explica Anastasia.
El modelado digital de la destrucción del macizo rocoso reduce no solo el tiempo, sino también los costos de los recursos: una selección preliminar de los parámetros de voladura permite predecir la forma del colapso y la distribución del mineral aurífero en él. En consecuencia, reduzca el número de zonas con su contenido incierto.
“Por ejemplo, esto es relevante para los depósitos del campo mineral de Kuranakh en la región de Aldan de la República de Sakha (Yakutia), que está siendo desarrollado por Polyus Aldan. Se caracterizan por una distribución desigual del componente útil, además, son una mezcla de rocas duras y blandas dentro de los límites de un bloque. En este caso, el modelado también es útil: si sabemos dónde están las rocas arenosas-arcillosas blandas y dónde, por ejemplo, las calizas duras, podemos distribuir proporcionalmente la cantidad de explosivo o aplicar una carga dispersa”, dice Anastasia.
Por supuesto, no es realista evitar por completo el desplazamiento del cuerpo mineralizado y su mezcla con la roca estéril durante la explosión. Sin embargo, es muy posible que los ingenieros y científicos minimicen el "efecto secundario" negativo y mejoren la calidad del mineral que ingresa a la planta de recuperación de oro.
“El modelado digital ayuda a predecir el desplazamiento y delinear nuevos límites de bloques después de la voladura con la mayor precisión posible. Los ingenieros hacen esto controlando el llamado tiempo de desaceleración, es decir, seleccionando la duración óptima de las pausas entre las explosiones de cada fila subsiguiente de pozos, y estas pausas se miden en solo decenas de milisegundos. Su secuencia y ritmo afectan más directamente la forma del colapso de la roca”, comenta Anastasia Plesakova.
También puede ayudar a justificar el consumo requerido de explosivos. El beneficio económico de optimizar sus volúmenes puede ser muy significativo. Entonces, en algunos campos, que están siendo desarrollados por grandes empresas rusas, la profundidad de los pozos alcanza los 20 metros y la columna de carga contiene hasta una tonelada y media de TNT. Por supuesto, los errores en la planificación darán como resultado pérdidas significativas.
Factor humano
Con base en el plan de desarrollo de la mina y los datos geológicos, que incluyen información sobre la ley y la distribución del mineral en el macizo, los ingenieros sacan conclusiones sobre la mejor manera de dividirlo en bloques para perforación y voladura. Delinean los contornos de las áreas, indican los diámetros, profundidades y ángulos de perforación, las masas de cargas de fondo de pozo y también aceptan el esquema de iniciación, que proporcionará la dirección requerida de desplazamiento del bloque para la excavación posterior.
Al ingresar los parámetros iniciales en el programa y cambiarlos, los especialistas reciben varios modelos que también contienen información sobre el volumen de la masa rocosa volada, la forma y altura del colapso, la posición de los cuerpos minerales, el tamaño de las zonas heterogéneas y el volumen de masa rocosa arrojada sobre los bloques vecinos. Todo esto se presenta en forma de documentación gráfica, dibujos y un proceso de explosión animada, que muestra claramente la destrucción de la matriz en el tiempo. En función de los resultados obtenidos, los ingenieros pueden comparar varias explosiones en el mismo bloque y elegir la más adecuada para las condiciones dadas.
“Todas las decisiones que toma GEOMIX son analizadas por una persona: en cada etapa, geólogos, topógrafos de minas, voladuras y otros ingenieros hacen ajustes a los modelos y toman decisiones finales sobre si el pronóstico es correcto. La idoneidad del mejor modelo, que es aprobado por el director técnico, se confirma en pruebas a escala real”, explica Anastasia Plesakova.
Recuerde que el modelado de explosiones es solo una de las tecnologías avanzadas introducidas por la empresa nacional GEOMIX, con la que la Universidad de Minería de San Petersburgo ha concluido un acuerdo de cooperación. La plataforma le permite realizar la mayoría de los cálculos durante la construcción y reconstrucción de operaciones mineras de forma remota, así como acumular una base de datos estadística para minas de todo el país.
