Epiroc, Boliden, Algoryx y la Universidad de Örebro trabajan para lograr toda la perforación frontal autónoma

Encontrar una solución para la perforación frontal autónoma será un paso importante hacia la minería subterránea totalmente automatizada. Un proyecto de colaboración entre socios iguales Epiroc, Boliden, Algoryx y la Universidad de Örebro que está programado para funcionar hasta 2025, según los socios, se espera que pueda encontrar una solución funcional.

Epiroc afirma: “La perforación frontal ya está parcialmente automatizada, con sistemas de control de plataformas que siguen los planes de perforación digitales. En la práctica, sin embargo, la topografía de la cara rara vez es inmaculada. La mayoría de las veces, es necesario que el operador ajuste el plan de perforación manualmente para compensar varios tipos de obstáculos”.

“El éxito de la explosión depende en gran medida de la calidad de la perforación. Estamos tratando de determinar si un sistema autónomo puede lograr resultados comparables o mejores que los de operadores experimentados”, afirma Oskar Lundberg, director de innovación global de la división Underground de Epiroc.

La idea es equipar un equipo de perforación de frente Boomer con un escáner láser y un sistema de inteligencia artificial para escanear y analizar el frente antes de ajustar y aplicar el plan de perforación. Para enseñar al sistema a identificar problemas potenciales y decidir qué cambios se deben realizar en el plan de perforación, el proyecto construye un entorno simulado para ejecutar los miles de escenarios necesarios para el proceso de prueba y error del aprendizaje automático. Después del entrenamiento de simulación, el sistema pasará a una mina real para las pruebas finales.

“El proyecto ha recorrido un tercio del camino. A partir de ahora, hemos entrado en una fase extremadamente activa con una gran cantidad de actividades en curso. Hay total transparencia entre los socios y todos estamos enfocados en producir soluciones que funcionen. Como beneficio adicional, estamos aumentando considerablemente la competencia en simulación dentro de Epiroc”, afirma Lundberg. "Usar una simulación es una forma mucho más segura y rápida de realizar la tarea".

Para construir el gemelo digital, se escanea un túnel minero real en Boliden y luego se representa el entorno en el motor del juego Unity. Se genera una gran cantidad de entornos ligeramente aleatorios, incluidos obstáculos, para proporcionar diferentes escenarios de entrenamiento. Se inserta una versión digitalizada de la plataforma en el entorno simulado, y un motor de física de Algoryx garantiza que todas las fuerzas que afectan a la plataforma sean lo más cercanas posible a la realidad. Al equipo simulado se le añade un escáner láser simulado, con la funcionalidad correspondiente a uno real.

Epiroc añade: “Desde el punto de vista del sistema, es vital que el entorno simulado se parezca lo más posible a una mina real. El gemelo digital no tiene que verse exactamente como una mina, pero tiene que escanear como tal. El láser simulado escanea el entorno simulado, generando una nube de puntos que luego el sistema analiza para buscar problemas potenciales y ajusta el plan de perforación en consecuencia. Otra área que puede beneficiarse del aprendizaje automático es el control autónomo de las dos plumas del equipo; necesitan aprender a moverse con libertad y precisión sin chocar entre sí ni con la roca. Después de ejecutar y analizar diferentes escenarios miles de veces, el sistema debería estar listo para probarse en una mina real.|

“Usar una simulación es una forma mucho más segura y rápida de realizar la tarea; simplemente no podemos cerrar una mina durante las semanas o meses necesarios para entrenar el sistema. Esperamos que esto nos permita reducir en gran medida la necesidad de pruebas físicas y también simular escenarios que serían difíciles de implementar en la vida real”, afirma Lundberg.

En resumen, el proyecto tiene como objetivo permitir la perforación autónoma del frente, aumentando la seguridad al minimizar la presencia humana en el frente. Esto requiere sistemas de inteligencia artificial expertos que sustituyan al conocimiento del operador. Epiroc lidera y coordina el proyecto y aporta maquinaria, mano de obra y experiencia. El cliente final Boliden contribuye con el conocimiento de las operaciones y el entorno, los sitios de prueba y demostración, así como la evaluación de las soluciones. Algoryx proporciona desarrollo de software, simulación y experiencia en Unity, así como AGX Dynamics, el motor de física. La Universidad de Örebro está investigando y desarrollando algoritmos de reconocimiento y aprendizaje automático.