Cómo la tecnología podría proteger a los mineros de Sudáfrica

Cómo la tecnología podría proteger a los mineros de Sudáfrica

Este artículo fue publicado originalmente en Undark.

Thabang Ditibane abrió los brazos para describir el tamaño de la piedra que mató a un compañero minero sudafricano hace cuatro años.

“Escuché el sonido y me di la vuelta, y la roca le había aplastado la cabeza”, dijo Ditibane, un operador de perforación de rocas en la mina Eland, al norte de Johannesburgo. Mientras hablaba, Ditibane estaba parado en un barranco de 6 pies de alto, iluminado por una cadena de luces con forma de serpiente. Arriba había miles de toneladas de roca.

El incidente tuvo lugar en otra mina; la roca se había derrumbado repentinamente en el túnel. Estos sucesos, llamados caídas de tierra o FOG, han sido durante mucho tiempo una de las principales causas de muertes accidentales en las minas de Sudáfrica. Según el Consejo de Minerales de Sudáfrica, el principal grupo industrial del país, más de 80.000 mineros sudafricanos han muerto en el trabajo desde que comenzó la extracción a escala industrial a fines del siglo XIX. Más de 1 millón han sufrido heridas graves. Si bien el historial del país ha mejorado significativamente en las últimas décadas, según el Consejo Internacional de Minería y Metales, un grupo industrial, sus minas aún se encuentran entre las más peligrosas del mundo.

Los representantes sindicales quieren que la industria dedique más recursos para mejorar la seguridad. La industria “no está haciendo lo suficiente para invertir en cuestiones de salud y seguridad. Invierten más en obtener ganancias”, dijo Livhuwani Mammburu, portavoz del Sindicato Nacional de Trabajadores Mineros de Sudáfrica.

Los expertos dicen que las minas de Sudáfrica ya no son tan peligrosas como antes. Desde principios de la década de 1990, el escrutinio regulatorio intensificado, el activismo laboral y la presión de los inversionistas han llevado al sector a explotar de manera más segura. “Cero Daño” es ahora el objetivo declarado de la industria, las organizaciones laborales y el gobierno.

Ya este año, las estadísticas muestran una fuerte caída en las muertes por FOG. Pero según algunos expertos y ejecutivos de la industria, alcanzar realmente la meta de que no haya incidentes requerirá nuevas tecnologías, incluidos radares sofisticados que, en teoría, pueden detectar caídas de tierra antes de que sucedan. Basándose en el éxito de los radares utilizados en las minas de superficie para advertir sobre deslizamientos de tierra inminentes, algunos expertos dicen que las nuevas herramientas tienen el potencial de reducir aún más las muertes.

No está claro hasta dónde pueden llegar estas herramientas. El sector minero ha señalado su disposición a continuar con las inversiones en investigación y desarrollo, pero los costos serán un factor en la decisión de cualquier empresa de adoptar dicha tecnología. Y la geología siempre puede generar sorpresas trágicas bajo tierra, especialmente en Sudáfrica, donde el mineral se extrae a profundidades de hasta casi 2,5 millas bajo la superficie.

“Damos la bienvenida a cualquier tipo de tecnología”, dijo Mammburu, “que esté destinada a salvar vidas en la industria minera”.


Como sugiere el nombre, una caída del suelo es una perspectiva aterradora: la roca que se encuentra sobre su cabeza se derrumba repentinamente. Las perturbaciones relacionadas con la minería, la gravedad y las debilidades geológicas naturales pueden desempeñar un papel.

La masa rocosa “no es homogénea como cabría esperar”, dijo Bryan Watson, ingeniero de rocas de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo. En cambio, dijo, la masa aparentemente sólida está llena de juntas y huecos. El magma fundido empuja hacia arriba desde el centro de la Tierra y explota la debilidad, separándola, explicó Watson. Cuando los mineros cavan debajo de esas fisuras y áreas de roca debilitada, agregó, se crea “un vacío en el que la roca puede caer”.

Los terremotos naturales también pueden desencadenar una FOG, al igual que los pequeños temblores provocados por las actividades mineras cerca de una línea de falla. (Tales eventos sísmicos también pueden causar un estallido de rocas, en el que las rocas presurizadas explotan, lanzando fragmentos a una velocidad de hasta unas 20 millas por hora). puede desalojar y potencialmente aplastar a los trabajadores.

Los operadores de perforadoras de roca como Ditibane, casi todos negros, tradicionalmente han soportado algunos de los mayores riesgos. Trabajando en condiciones de hacinamiento y calor, los mineros usan perforadoras hidroeléctricas para perforar agujeros en la pared de la roca. Luego, otros mineros insertan explosivos en estos agujeros y la mina se limpia para la detonación. Luego, los mineros transportan los escombros a la superficie, donde se procesan para extraer oro o platino. Un operador de perforación de rocas en la mina Eland, Sudáfrica. En el techo del túnel se ha instalado una red para evitar lesiones por desprendimiento de rocas. Imagen: Ed Stoddard para Undark

Durante el apartheid, que sometió a una fuerza laboral migrante abrumadoramente negra a una explotación despiadada, los mineros a menudo trabajaban con escasas protecciones de seguridad. En 1986, 800 mineros sudafricanos murieron en el trabajo. Desde el fin del apartheid en 1994, las minas de Sudáfrica se han vuelto gradualmente más seguras. Las muertes alcanzaron un mínimo histórico de 51 en 2019, todavía casi una por semana en promedio. Durante la pandemia de Covid-19, esas cifras volvieron a aumentar, aunque ni mucho menos a sus niveles de apartheid. La principal causa de muerte son los FOG: de 2000 a 2021, los desprendimientos de rocas representaron el 39 por ciento de las muertes en minas, según el cálculo de Undark a partir de datos de la industria y el gobierno.

Varios factores han contribuido a mejorar el historial de seguridad. Las regulaciones aprobadas en 1996 obligaron a las minas a implementar nuevos estándares de seguridad y las sometieron a inspecciones más periódicas.

Los incentivos también han cambiado para muchas empresas mineras. Los inversores están más preocupados por la seguridad y, en algunas empresas, la compensación del director ejecutivo ahora está vinculada a los registros de seguridad. Los accidentes también pueden hacer que las minas cierren durante largos períodos de tiempo mientras los reguladores investigan. “Todos esos costos ahora se consideran extremadamente serios, junto con implicaciones para la reputación de la empresa, pero también para la reputación individual y el desempeño de los ejecutivos”, dijo May Hermanus, ex inspectora jefe de minas en Sudáfrica.

Los operadores de perforadoras de roca como Ditibane, casi todos negros, tradicionalmente han soportado algunos de los mayores riesgos.

Para evitar los FOG, las minas instalan redes de seguridad y pernos en el techo de las minas subterráneas. Una vez utilizado de forma selectiva, la práctica que se ha generalizado en la última década. La premisa es básica: la malla atrapa las rocas sueltas a medida que caen.

Recientemente, los grupos de la industria han reconocido la necesidad de más cambios. En julio de 2021, el Consejo de Minerales dio a conocer un plan de ACCION para eliminar las muertes por FOG. Su análisis mostró “una fuerte reducción en las muertes por FOG entre 2003 y 2011, seguida de un período de estancamiento entre 2012 y 2020”.

Según Paul Dunne, director general de Northam Platinum Holdings Limited, se había producido un deterioro de la seguridad. “Todos los directores ejecutivos estaban descontentos con eso”, dijo. La compañía de Dunne opera tres minas de platino en Sudáfrica, y dijo que los derrumbes representan el mayor riesgo. “Es por eso que elegimos abordarlo”.

Ahora, algunos expertos están buscando una herramienta aún más efectiva: una forma de pronosticar los FOG antes de que sucedan.


En 2013, un muro cedió en la mina Bingham Canyon, una mina de cobre a cielo abierto en las afueras de Salt Lake City, Utah. El deslizamiento de tierra arrojó 165 millones de toneladas de roca, suficiente, según un equipo de geólogos que analizado el incidente, para cubrir el Central Park de la ciudad de Nueva York con 65 pies de profundidad en escombros. El evento, escribieron, fue “probablemente el deslizamiento de tierra no volcánico más grande en la historia de América del Norte”.

Pero nadie estaba allí. Antes del deslizamiento, un radar, desarrollado por IDS GeoRadar, había detectado una inestabilidad creciente. “Las operaciones mineras se cerraron el día anterior en previsión del deslizamiento y no hubo heridos”, escribió Francesca Guerra, gerente de marketing de la firma italiana, en un correo electrónico a Undark.

Ahora, IDS y otras compañías han estado trabajando para traer dicha tecnología, que puede detectar movimiento sin penetrar la roca, bajo tierra. IDS dice que la tecnología se ha implementado en todo el mundo y en Sudáfrica se está utilizando en “proyectos especiales”.

Sin embargo, mover ese radar bajo tierra plantea desafíos. En particular, el radar utilizado en superficie pesa más de dos toneladas.

El evento, escribieron, fue “probablemente el deslizamiento de tierra no volcánico más grande en la historia de América del Norte”.

Recientemente, Anglo American Platinum, con sede en Sudáfrica, se asoció con la empresa de tecnología australiana Geobotica para diseñar un radar subterráneo portátil.

“La idea surgió del éxito logrado en minas a cielo abierto utilizando tecnología de radar”. dijo Riaan Carstens, ingeniero geotécnico principal de Anglo. “Donde se implementó, se usó de manera efectiva, prácticamente eliminó las muertes por fallas en las pendientes. Entonces se planteó la pregunta: ¿Podemos usar esta tecnología en el espacio subterráneo para advertir a las personas que trabajan en las inmediaciones de una posible caída del suelo?

Geobotica ha reducido esto a un dispositivo de forma rectangular que pesa alrededor de 7 onzas.

Según el CEO de Geobotica, Lachie Campbell, el dispositivo genera una señal que viaja por el aire y rebota en la superficie de la roca. Luego, el radar capta algunas de esas señales reflejadas. “Enviamos una señal desde el radar que está en una onda muy definida”, dijo, “Regresa en cierto ángulo, y si la roca no se mueve, ese ángulo es siempre el mismo. Pero si la roca se mueve un poco, regresa en un ángulo ligeramente diferente”. Esos ligeros movimientos, indetectables sin un equipo tan especializado, pueden indicar un colapso inminente.

El proceso se llama interferometría. Los desafíos para adaptar dicha tecnología bajo tierra incluyen la intensidad de la energía.

“Creamos nuestra señal de radar digitalmente en un chip de baja potencia, en lugar de usar componentes de radar tradicionales”, escribió Campbell en un correo electrónico a Undark. Los avances les permiten, escribió, reducir efectivamente un sistema de tráiler con motor diésel de 2,2 toneladas “hasta algo que cabe en el bolsillo y funciona durante meses con una sola carga”.

En una videollamada, Campbell hizo una demostración de cómo el radar, parecido a un teléfono celular, podía detectar cambios en su frecuencia cardíaca cuando dejaba de respirar, como un electrocardiograma. Bajo tierra, el radar puede filtrar el movimiento de las personas para enfocarse en la roca, dijo Campbell.

“Esta es la única manera de pronosticar si una roca se va a derrumbar”, dijo. “Se necesita una precisión submilimétrica”.

IDS, la empresa italiana, también está tratando de reducir el tamaño de un radar para uso subterráneo. Su modelo actual, llamado HYDRA-U, “está diseñado para que una sola persona pueda transportarlo y desplegarlo de manera rápida y fácil en áreas críticas”, según la compañía. Aproximadamente 4 pies de alto cuando está montado en un trípode, está conectado a una fuente de alimentación del tamaño de una maleta.

No está claro si dicha tecnología encontrará un uso generalizado. Las compañías mineras sudafricanas dijeron que vale la pena explorar tales iniciativas, pero que el precio podría ser un problema. “Los costos involucrados en estas nuevas tecnologías avanzadas, tenemos que asegurarnos de que sea factible”, dijo Jared Coetzer, jefe de relaciones con inversionistas de Harmony Gold, que administra ocho minas subterráneas en el país. “Ciertamente estaríamos dispuestos a considerar todas las opciones disponibles para ayudar a reducir cualquier incidente”.

El modelo actual de la empresa italiana IDS GeoRadar para minas subterráneas es el HYDRA-U.
Imagen: IDS GeoRadar/YouTube

Hasta ahora, la tecnología ha recibido un uso subterráneo limitado en el mundo real. No todo el mundo está convencido de que atrapará todos los FOG. Watson, el ingeniero de rocas, dijo que incluso el radar no era infalible, ya que la geología aún guarda secretos.

“Todavía no sabemos qué tipo de movimientos van a tener lugar antes de que haya un derrumbe”, dijo. “¿Cuánto tiempo tienes? ¿Tienes dos minutos, una hora, un día? No estamos seguros.

El radar de alta tecnología no oscurece el papel que las herramientas básicas como las redes y los pernos pueden desempeñar para reducir las muertes. “Siempre ha existido la opinión de que estos derrumbes se pueden prevenir”, dijo en una entrevista el abogado sudafricano de derechos humanos Richard Spoor. “Durante años, la industria escatimó en el soporte del techo porque es muy costoso”.

Se han registrado cuatro muertes por FOG en lo que va del año, según las cifras del gobierno proporcionadas a Undark a principios de la semana pasada por Allan Seccombe, jefe de comunicaciones del Consejo de Minerales. Eso es mucho menos que los 19 registrados en esta época el año pasado.

Aún así, los FOG pueden haber causado un número no revelado de lesiones. Y los mineros sudafricanos todavía mueren en el trabajo de otras maneras: hasta la semana pasada, 44 habían muerto en accidentes en lo que va de 2022, en comparación con 55 en el mismo período del año pasado.

“Nuestro objetivo principal e importante es asegurarnos de que haya cero daños, cero lesiones y cero muertes en la industria minera”, dijo Mammburu, del Sindicato Nacional de Trabajadores Mineros.

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