El artículo muestra diversas experiencias, a la luz de las cuales se demostrará, que la aplicación efectiva de este tipo de herramientas tecnológicas es una necesidad en la industria minera. Casos de aplicación como la utilización de equipos de sostenimiento mecanizado que han logrado reducir dramáticamente los índices de fatalidades en interior mina por efectos de caída de roca, la reducción de la exposición de los operadores y trabajadores en general utilizando diversas técnicas que pasan por mejoras en el diseño de los equipos, aplicando conceptos como ergonomía, productividad, automatización y aplicaciones robóticas mostrarán que lo que pensamos que es el futuro para la minería es, en realidad, el presente.

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IMPACTO EN LA SEGURIDAD Y
PRODUCTIVIDAD POR APLICACIÓN DE
TECNOLOGÍAS EN EQUIPOS TRACKLESS
Carlos Alberto Soria Aguilar / Edson Vargas
Medina
Resumen
Los primeros equipos de perforación trackless
llegaron al Perú hace 30 años, en dicha época
Centromin Perú en unidades como Cobriza, decidió
invertir en dicha maquinaria con la expectativa de
que los mismos pudieran brindar un mayor aporte a
los parámetros de productividad y seguridad.
A lo largo de los años se ha visto que no solo se
requiere de la decisión de inversión en estos
activos sino también de una decisión perdurable en
el tiempo para que el entrenamiento y la mejora
contínua sean aplicadas a la utilización de este tipo
de herramientas.
La seguridad en la industria minera es muy
importante, la mayor parte de los accidentes ocurre
cuando el operador esta fuera de la zona segura
(cabina), ejecutando algún trabajo no planificado.
A pesar de los logros alcanzados en los últimos
años, todavía tenemos un largo camino por recorrer
para eliminar totalmente el error humano en la
industria minera, la manera obvia de hacerlo es
tratando de hacer que todas las operaciones fueran
las mas autónomas posible dotando las mejores
herramientas al operador, en materias de operación
y ergonomía.
El presente trabajo busca mostrar diversas
experiencias, a la luz de las cuales se demostrará,
que la aplicación efectiva de este tipo de
herramientas es una necesidad en nuestro país.
Casos de aplicación como la utilización de equipos
de sostenimiento mecanizado que han logrado
reducir dramáticamente los índices de fatalidades
en interior mina por efectos de caída de roca, la
reducción de la exposición de los operadores y
trabajadores en general utilizando diversas técnicas
que pasan por mejoras en el diseño de los equipos,
automatización y robotización mostrarán que lo que
pensamos que es el futuro para la minería es, en
realidad, el presente.
Introducción
Uno de los conceptos para el diseño de maquinaria
es que las mismas sean fáciles de utilizar y
mantener, de manera que la existencia de la misma
contribuya de manera positiva a la productividad de
una operación, sin embargo debemos de
reconsiderar el concepto de productividad, el mismo
que se puede considerar como la relación entre la
cantidad de productos obtenida por un sistema
productivo y los recursos utilizados para obtener
dicha producción.
Cuando hablamos de recursos utilizados hablamos
también del costo que tiene el poner en riesgo al
personal involucrado en la producción de una
operación, por ello el concepto en realidad debe de
abarcar también a la seguridad como un concepto
que tácitamente se encuentra involucrado en dicha
definición.
Si bien desde hace más de 30 años tenemos
equipos mecanizados en nuestro país, no ha sido
sino hasta hace unos pocos años atrás en que
algunas operaciones han empezado a considerar el
factor de seguridad en el proceso de mecanización
de sus operaciones.
Veamos en las próximas líneas qué posibilidades
tecnológicas tenemos actualmente, y qué
beneficios podemos obtener de ellas, consiguiendo
operaciones seguras y altamente productivas.
Análisis Inicial
Para poder ver en detalle las aplicaciones a mejorar
revisemos cómo es el proceso completo de una
mina.
Fig. 1 Ciclo de minado

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En cada una de estas etapas vemos que se
involucra el trabajo de operadores, la pregunta que
debemos de hacernos es: ¿realmente requerimos
personal involucrado directamente en estas
operaciones? Y si fuera así, ¿cuántas personas son
las adecuadas para poder realizar el proceso de
manera óptima y sobre todo segura?
Adicionalmente, veamos en la Fig. 2 como a lo
largo de los últimos 35 años ha variado el tiempo
requerido por cada metro de avance en cada una
de las etapas del ciclo de minado
Fig. 2 Tiempo requerido por cada metro de
avance
Como podemos ver, a medida que avanzaron los
años, las posibilidades de desarrollar y acceder a
tecnología aplicada a estos procesos fueron
incrementándose, por ende los tiempos asociados a
cada ciclo se redujeron de manera muy
pronunciada.
Nótese que cuanto más control tengamos en
mejorar los tiempos asociados a cada etapa más
productiva será la operación y tendremos menos
presión adicional sobre el personal para poder
cumplir con los objetivos de producción y avance.
Proceso de Perforación
Reducción de tiempos mediante el afilado de
aceros de perforación
Revisemos inicialmente el proceso de perforación,
en él normalmente vemos la siguiente distribución
de costos:
Fig. 3 Costo total de Perforación
La gran mayoría considera que los aceros de
perforación no inciden mayormente en los costos y
que el trabajo con ellos solo se resume a elegir el
de menor precio (pues se considera que es un
“commodity”, nada más lejos de la verdad).
¿Qué ocurre si los aceros de perforación elegidos
no son los más adecuados para el tipo de roca que
tenemos? ¿Qué pasa si no lo afilamos a tiempo?
El ciclo completo se modifica creando retrasos a lo
largo del mismo, una manera de graficar esto es
cuando la perforación demora más de lo previsto, lo
que tomaba 3 horas ha tomado 5, los procesos se
“reajustan” en el tiempo, el disparo debe de salir de
todas maneras y finalmente tenemos al personal
apresurado, obviando reglas básicas de seguridad
con tal de sacar el disparo.
El afilado es una medida necesaria para poder
optimizar los tiempos del ciclo de minado y la
utilización de afiladoras, es indiscutible, si no
miremos cómo se reduce la velocidad de
perforación.
Una broca que no se afila, llega a reducir su
velocidad hasta en un 40%, eso significa que si la
broca requería de 1 hora para perforar un frente
completo, si no se afila y sus botones se desgastan
a 2/3 de su diámetro inicial requerirá de 1 hora y 30
minutos aproximadamente.
Este tipo de retrasos, inadvertidos en muchas
operaciones, provoca una presión adicional para
que la seguridad, lamentablemente, se deje de
lado, esto sin contar la cantidad de dinero que se
pierde por esto, por ejemplo, un decrecimiento de la
velocidad de perforación en una obra de desarrollo

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o un túnel provocaría que se perforen menos
frentes por guardia, si este es el caso tenemos:
 Una broca bien afilada provoca un
incremento en la vida útil de éste, si antes
se consumían 100 brocas, hoy se
consumen 20 unidades menos (20 brocas x
USD75 la unidad son USD1,500 de ahorro
por mes).
 Ahora puede perforar un frente más por
guardia, eso se traduce en 158 metros
adicionales avanzados por mes, si por cada
metro de avance factura USD500 estamos
hablando de USD 79,000 de facturación
adicional para el contratista que esté
ejecutando dicho avance (sin contar el
bono por alcanzar o rebasar la meta
acordada).
Fig. 4 Variación de la velocidad de perforación
respecto al desgaste del botón de la broca.
El anterior es un caso de una mina, en la que se
invirtió únicamente USD25,000 en una afiladora
semi automatizada que logró reducir los tiempos de
afilado y mejoró notablemente la calidad de los
avances, en esta mina, los incidentes de seguridad
asociados al proceso de afilado y perforación se
redujeron dramáticamente y la inversión se
recuperó en el primer mes de su implementación.
Si a lo anteriormente mencionado agregamos la
posibilidad de poder automatizar el posicionamiento
de la viga de perforación en base a la utilización de
un sistema automático de perforación reducimos
aún mas el tiempo de perforación logrando una
operación sin retrasos que conlleven a que los
trabajadores tengan que “correr” para poder cumplir
con el ciclo en los tiempos requeridos.
Perforación de Producción
Optimización de la seguridad a través de
mejoras en la productividad
Otro caso interesante se refiere a un caso de
perforación en taladros largos, la visión que se tiene
de los equipos es la de ver el monto de inversión
como un gasto y no como lo que es, una inversión
que requiere una revisión integral de los beneficios
y los cambios que se requerirá implementar para
que éste dé sus frutos de manera óptima.
Usualmente se utilizan equipos de taladros largos
en las operaciones en donde la mineralización lo
permite, para ello se busca invertir en un equipo
adecuado para la zona de perforación, sin embargo
es usual que no se consideren niveles de diseño
del equipo que brinden una mayor productividad y
seguridad, por ejemplo, lo ideal es que el equipo
cuente con una cabina adecuada, con una
certificación FOPS, que tenga un carrusel que
permita la colocación desde la cabina de las barras,
y mejor aún, que tenga un sistema de cambio
automático de brocas, cada una de éstas
características tiene como objetivo lograr una
operación más segura y más eficiente.
Imaginemos un equipo de perforación de taladros
largos que realiza perforación positiva y no cuenta
con carrusel ni con el varillaje de perforación
adecuado, requerirá de que un operador o
ayudante realice el trabajo de colocar las barras en
el taladro para poder seguir con la perforación, en
este caso tenemos las siguientes observaciones:
 Sobre exposición del ayudante a accidente
por caída de roca por colocar las barras en
el taladro.
 Posibilidad alta de que se accidente al
momento de que las barras empatan
teniendo el ayudante agarrada la barra, si
ésta se encuentra desalineada puede
golpear la mano del operador.
 Demoras en la colocación de las barras lo
cual provoca demoras en el ciclo de
perforación, por ende queda menos tiempo
para el resto del ciclo.
 Si no se utiliza el varillaje de perforación
adecuado se corre el riesgo de desviación
de taladros lo cual puede llevar en un caso
extremo a una inadecuada voladura
requiriendo realizar plasteo posterior a la
voladura.
 Si no se realiza la rotación adecuada de
barras se corre el peligro de que las barras

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tengan una menor vida útil y por ende
puedan romperse con facilidad pudiendo
tener atascamiento de barras debido a
rotura o deformación de las mismas.
Si el equipo contara con carrusel (imaginemos uno
pequeño que cargue 10 barras) y con un varillaje
adecuado (brocas retráctiles si el terreno es muy
deleznable, uso de tubos guía para el caso de
desviación extrema) podríamos obtener los
siguientes resultados:
 Una desviación de 1.5% para una
perforación de 30 metros de profundidad
con un diámetro de broca de 102mm.
(Utilizando el sistema DTH).
 Reducción en el tiempo de cambio de
barras con la consecuencia lógica de lograr
cumplir con el ciclo de perforación dentro
del tiempo estimado o hasta en menor
tiempo.
 Posibilidad de perforar mayor cantidad de
taladros en una misma guardia.
 Se anula completamente la posibilidad de
accidente por caída de rocas del ayudante
pues el cambio de barras se realiza de
manera automática desde la cabina del
operador o desde un punto seguro
utilizando un mando a distancia.
 Esto viene de la mano con la posibilidad de
un incremento en la producción de mineral,
en algunos casos se ha logrado un
incremento de 3000 metros por mes, si eso
lo traducimos a toneladas explotadas con
un ratio de 6 Ton/mp tenemos un valor de
mineral USD 810,000 por mes adicionales.
Etapa de desatado
Reducción de accidentes mediante mejoras
ergonómicas en los equipos de desatado
En algunos países se ha podido comparar la
estadística de la cantidad de accidentes asociados
a los procesos de desatado respecto a la cantidad
de unidades de desatado mecanizado que han sido
ingresadas a mercado. (Fig. 5)
El gráfico es bastante claro respecto al impacto de
la introducción de este tipo de equipos, sin
embargo, debemos de considerar que no todos
necesariamente son seguros, un análisis del
proceso de desatado nos hará ver que cuanto más
alejado se encuentre el operador del equipo de la
zona en donde se realiza el desatado mayor
seguridad habrá.
Fig. 5 Número de accidentes respecto al número
de desatadores en el mercado sueco.
Para el caso sueco, la cantidad de accidentes por
desatado bajó de 18 a 4 en 12 años, así mismo
estas minas incrementaron su producción debido a
que la productividad se incrementó también debido
a que no tenían retrasos en el ciclo de minado,
recordemos que el proceso de desatado “manual”
presenta las siguientes observaciones:
 Una ubicación inadecuada del personal
provoca una alta probabilidad de accidente
por caída de roca.
 Al ser una operación manual y debido a
que es muy peligrosa no permite trabajar
adecuadamente pudiendo dejar bloques de
roca sin desatar o bloques desatados
inadecuadamente.
 Demoras en el ciclo de perforación debido
a que depende de la fuerza y pericia del
personal que realiza manualmente el
trabajo.
 Para el caso de desatado en secciones
grandes el proceso se vuelve mucho más
lento.
 El desatado provoca polvo el cual debe de
ser eliminado regando con una manguera
la zona de trabajo, (se requiere más de una
persona para realizar este trabajo).
 Puesto que es un trabajo que requiere
fuerza, el operador puede reducir su
capacidad durante la guardia lo que da
lugar a que quede roca sin desatar
adecuadamente.

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Fig. 6 Equipo mecanizado de desatado
Con la mecanización de equipos involucrados en
este proceso se mejoran notablemente las
condiciones de trabajo:
 El operador trabaja desde su cabina, la cual
está completamente cerrada, sin exposición
a ruidos externos, caída de rocas directas
sobre el operador, ni polvo.
 La cabina posee la certificación FOPS
(Falling Objects Protective System) que
certifica la adecuada respuesta de la cabina
ante la eventualidad de la caída de material
rocoso.
 El martillo posee un sistema que permite
irrigar la zona a desatar de manera de
“matar” el polvo y tener un ambiente
adecuado de trabajo.
 El equipo cuenta con un empujador que
permite remover el material desatado, con
esto dejamos de utilizar equipos
adicionales para realizar este trabajo.
 En estos equipos la visibilidad es amplia
pues cuenta con un sistema de pistones
que permite mover el equipo de manera de
tener una mayor visibilidad.
 El trabajo de desatado se realiza de
manera más rápida, logrando que el ciclo
se reduzca de manera que los trabajadores
puedan realizar su trabajo sin la presión
adicional de terminar el resto del ciclo en
menos tiempo.
 La fuerza que aplica el martillo es constante
en el tiempo, por lo que la velocidad con la
que se podrá realizar el trabajo está
garantizada.
Acarreo de Mineral
Eliminación de accidentes por tránsito
automatizando la manipulación de equipos.
La tecnología actual nos permite llegar a procesos
de automatización nunca antes alcanzados, existen
ya operaciones en las que se ha logrado manejar
equipos a distancia, literalmente, desde una
estación de control con todas las comodidades del
caso.
Fig. 7 Estación de control de equipos
automatizados
En este caso, el equipo es operado desde una
oficina en interior mina desde la que maneja el
equipo con la utilización de cámaras de video en
línea que le permite una visibilidad similar a la que
tendría manejando el equipo en la cabina.
Junto a las pantallas que le muestra por donde
anda el equipo también puede ver información en
línea del estado del equipo, velocidad, temperatura
del motor, así como información relevante para
saber si el equipo requiere alguna intervención
mecánica.
Con este nivel de automatización logramos reducir
casi a cero los accidentes por tránsito de equipos
de carguío y acarreo incrementando la
productividad debido a la ergonomía con la que
opera remotamente el personal.

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Empernado y enmallado de labores
Reducción de exposición de operadores y
ayudantes mediante mecanización del proceso.
Actualmente existen en el mercado diversos
equipos que permiten mecanizar el proceso de
empernado, desde la perforación del taladro hasta
la colocación del perno.
El proceso manual conlleva a los siguientes
riesgos:
 Exposición del operario y ayudante al
momento de perforar el taladro de
sostenimiento a caída de rocas.
 Demoras en el proceso cuando la sección
es grande y no permite la perforación
directa con perforadoras livianas.
 Riesgo de corte y accidentes al momento
de realizar la colocación de las mallas de
sostenimiento.
 Colocación inadecuada de pernos con el
consiguiente retraso en la operación.
 Exposición a caída de rocas durante la
colocación del perno y la malla.
 Si la temperatura de la zona de trabajo es
muy alta los trabajadores tendrán un
ambiente inadecuado de trabajo.
 Se requiere por lo menos de dos personas
para realizar este trabajo (en ocasiones se
utilizan hasta tres personas).
Fig. 8 Equipo mecanizado de empernado
Utilizando un equipo para mecanizar este trabajo se
puede lograr:
 Utilización de una sola persona para los
trabajos relacionados a la perforación,
colocación de los pernos y enmallado de la
zona a sostener.
 El proceso de perforación, instalación del
perno y enmallado se realiza con un solo
equipo, lo cual reduce tremendamente los
tiempos asociados a este trabajo.
 La intervención directa de los operadores
en la manipulación de los pernos y varillaje
se reduce a simplemente colocarlos en la
viga al inicio del proceso y al carrusel en
dicho momento.
 Para la colocación de la malla solo se
requiere que las mismas se encuentren en
una zona desde la cual el brazo pueda
tomarlas y elevarlas a la zona en donde se
requiere realizar dicho trabajo.
 Dentro de la cabina cerrada el operador
trabaja en un ambiente ergonómico,
adecuado para una jornada laboral de
mina.
 La productividad de este tipo de equipos es
bastante alta dependiendo de la
planificación que se realice para poder
aprovechar al máximo este tipo de
máquinas.
 La colocación de los pernos se mejora pues
al mecanizar la operación con un equipo
automatizado podemos controlar los
parámetros de colocación del perno.
Fig. 9 Equipo de empernado computarizado

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Otras innovaciones que contribuyen a minimizar
los incidentes y mejoran las condiciones de
trabajo
Footbox
Fig. 10 Diseño Footbox
El concepto del Footbox es brindarle al operador la
mayor comodidad posible basándose en un diseño
ergonómico de la cabina. El objetivo es lograr que
los pies, que trabajan constantemente utilizando los
pedales en equipos de carguío y acarreo, se
encuentren en una posición natural de manera de
prevenir lesiones derivadas del uso contínuo de los
equipos.
Bahía de Filtros
Cuando los equipos llegan a sus mantenimientos
preventivos se tienen las siguientes observaciones:
 La intervención debe de ser rápida, de
manera que el equipo regrese a trabajar en
el menor tiempo posible.
 Los elementos a revisar y/o cambiar deben
de encontrarse en una zona adecuada de
manera que el mecánico que interviene la
máquina no tenga problemas para acceder
a ellos, ni tenga que arriesgarse a golpes
para poder realizar su intervención.
Fig. 11 Bahía de filtros
Con el rediseño de la bahía de filtros, TODOS los
elementos que requieren intervenciones por
mantenimiento preventivo se encuentran
centralizados en un punto, de manera que los
mecánicos pueden acceder de manera rápida y
segura.
Diseño de cabinas climatizadas
Fig. 12 Diseño de Cabina
El diseño de cabinas climatizadas cumple con las
exigencias de un diseño ergonómico que busca que
el operador se encuentre en una zona de trabajo
adecuada, que no perjudique su salud y que sea
agradable para la jornada laboral que cumplirá en
mina.
Para ello la cabina se ha diseñado considerando los
siguientes detalles:
 Utilización de sillas ergonómicas, con
amortiguación extra para no perjudicar

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articulaciones ni espalda durante la
movilización del equipo.
 Para el caso de los scooptrams, el rediseño
de la máquina implica el lograr tener una
mayor visibilidad de manera de reducir la
posibilidad de accidentes durante el
desplazamiento del equipo.
 Para el caso de los desatadores, la cabina
puede inclinarse de manera de poder
incrementar la visibilidad del operador
siempre desde su asiento.
Sistema Ride Control
Este sistema permite reducir al mínimo el impacto
de la presencia de gibas o baches durante la
movilización de equipos de carguío, minimizando el
efecto de salto que tendría el equipo, de esa
manera se logran dos objetivos principales:
 Reducir el efecto nocivo que tendría el
“salto” sobre el operador.
 Reducir el desgaste de las articulaciones
del equipo provocado por el efecto “rebote”
que tiene al pasar por baches.
Conclusiones
La tecnología actual brinda la posibilidad de poder
obtener una mayor productividad y una mayor
seguridad en las operaciones mineras y de
tunelería.
Alcanzar niveles de seguridad aceptables de la
mano de una alta productividad es posible siempre
y cuando se consideren los siguientes elementos
importantes:
 Capacitación adecuada para el personal
que operará el equipo.
 Estricto cumplimiento de los
mantenimientos de los equipos.
 Una planificación adecuada que permita
obtener una utilización adecuada para la
operación.
 Un trabajo muy estrecho de investigación y
retroalimentación con los proveedores de
maquinaria especializada, así como con
otras operaciones que permitan
intercambiar conocimientos.
 Eliminar el paradigma de que lo bueno es lo
más barato, lo que debemos de buscar es
minimizar el valor real a lo largo del tiempo
expresado en índices de productividad
($/Ton, $/m, etc).
Bibliografía
1. Técnicas de perforación, Cristian
Galdamez,
http://www.scribd.com/doc/39864668/Anexo
-Capitulo-1
2. Tovar Belledone Jorge, ¿Dónde nace la
productividad?, Feb. 2010
3. Atlas Copco LHD Department, ST710,
Design philosophy.
4. Hamrin, Hans, Guía de la Minería
Subterránea, métodos y aplicaciones, p. 31,
35 – 40, Atlas Copco MCT AB, Stockholm
(1988).