El Sandvik DS412i puede trabajar en galerías de siete metros de ancho y utiliza un sistema automatizado para perforar e instalar elementos de sostenimiento. Su tecnología busca mejorar la precisión y reducir la exposición de trabajadores a zonas inestables.
En las profundidades de una mina subterránea, donde el desprendimiento de rocas representa uno de los principales riesgos operacionales, existe una máquina capaz de perforar el macizo rocoso e instalar pernos de sostenimiento de hasta tres metros de longitud mediante sistemas automatizados. Se trata del Sandvik DS412i, un equipo de aproximadamente 29 toneladas, diseñado para reforzar galerías mineras y túneles mediante un brazo hidráulico, sensores de posicionamiento y controles inteligentes que permiten ejecutar tareas de fortificación con mayor precisión.
El fabricante sueco Sandvik especifica que el equipo puede trabajar en una sección óptima de aproximadamente siete metros de ancho por 4,5 metros de alto, utilizando perforaciones de entre 33 y 43 milímetros de diámetro.
La máquina incorpora un cargador con capacidad estándar para ocho pernos y ofrece diferentes niveles de automatización, desde secuencias individuales de perforación hasta movimientos programados del brazo entre posiciones de instalación.
Su función es instalar elementos de sostenimiento que contribuyan a controlar la deformación y los desprendimientos del macizo rocoso, una tarea fundamental para mantener condiciones adecuadas de operación en minería subterránea.
Cómo funciona una máquina que instala pernos dentro de la roca
El proceso de fortificación comienza después de que una excavación minera deja expuestas nuevas superficies de roca.
En estas condiciones, el macizo puede presentar fracturas, discontinuidades geológicas o sectores debilitados que requieren sostenimiento antes de permitir el desarrollo normal de otras actividades.
El Sandvik DS412i utiliza un brazo hidráulico para posicionar su perforadora contra las paredes o el techo de la galería.
Una vez definida la ubicación, el equipo perfora un barreno utilizando su martillo hidráulico RD314, que dispone de una potencia de percusión de 14 kilovatios.
Posteriormente, según el sistema de sostenimiento seleccionado, la máquina permite introducir los elementos de anclaje y realizar las operaciones necesarias para fijarlos a la roca.
Estos componentes pueden trabajar mediante distintos mecanismos, incluyendo adherencia química, cementación, fricción o sistemas mecánicos.
Los pernos permiten reforzar bloques fracturados y mejorar la interacción entre diferentes sectores del macizo rocoso.
Su objetivo no es soportar individualmente todo el peso de la montaña, sino contribuir a que las estructuras rocosas mantengan un comportamiento estable frente a los esfuerzos existentes.
Puede instalar pernos de hasta tres metros de longitud
Una de las características principales del DS412i es su capacidad para utilizar diferentes longitudes de pernos.
Según sus especificaciones, puede trabajar con elementos de sostenimiento de entre 1,5 y 3 metros, lo que permite adaptar la instalación a distintos diseños de fortificación.
El sistema incorpora un cabezal mecanizado y un carrusel con capacidad para ocho pernos.
Este mecanismo permite mantener varios elementos preparados para su instalación, reduciendo la necesidad de manipularlos individualmente durante cada ciclo.
Además, Sandvik ofrece configuraciones opcionales que amplían la capacidad del carrusel, dependiendo de las dimensiones de las placas utilizadas.
El equipo está diseñado para operar en secciones subterráneas de diferentes características, aunque su cobertura óptima declarada es de siete metros de ancho por 4,5 metros de alto.
Esto no significa que pueda fortificar cualquier galería de esas dimensiones sin reposicionarse ni que resulte adecuado para todas las configuraciones geológicas.
La cobertura efectiva depende de la geometría de la excavación, la posición del equipo y las condiciones del terreno.
Tres niveles de automatización para controlar la instalación
El DS412i incorpora la arquitectura de control inteligente SICA, desarrollada por Sandvik para administrar funciones de perforación, posicionamiento y diagnóstico.
El fabricante ofrece tres niveles de automatización denominados Silver, Gold y Platinum.
La configuración Silver, incluida como estándar, permite automatizar la perforación de un barreno, supervisar ángulos y registrar información operacional.
El nivel Gold incorpora funciones adicionales para trabajar con planes digitales de fortificación, utilizar navegación mediante instrumentos topográficos y recopilar datos más detallados de los ciclos ejecutados.
La configuración Platinum permite automatizar movimientos del brazo entre posiciones sucesivas de instalación, siguiendo un patrón previamente definido.
Esta capacidad resulta relevante cuando una galería necesita múltiples pernos distribuidos sobre el techo y las paredes.
En lugar de depender exclusivamente del posicionamiento manual para cada barreno, la máquina puede utilizar información digital para orientar sus movimientos.
Sin embargo, la automatización no significa que el DS412i opere necesariamente sin supervisión humana. Sus funciones dependen de la configuración instalada y de las condiciones operacionales, mientras que el personal continúa siendo responsable de controlar y verificar el procedimiento.
Sensores y registros permiten comprobar dónde se instaló cada perno
La digitalización del sostenimiento representa otra diferencia frente a los métodos menos instrumentados de fortificación.
El DS412i puede integrarse con el software iSURE de Sandvik, que permite utilizar planes digitales de perforación y registrar información sobre las instalaciones ejecutadas.
Entre los parámetros que pueden supervisarse se encuentran la posición del brazo, los ángulos de perforación y los registros asociados al trabajo realizado.
Estos antecedentes permiten comparar las instalaciones ejecutadas con los diseños elaborados por los equipos de ingeniería geomecánica.
La información también facilita identificar desviaciones respecto de los patrones establecidos y mantener documentación de las labores de sostenimiento.
Este proceso es importante porque una instalación mal posicionada o ejecutada fuera de las especificaciones puede reducir la efectividad del refuerzo.
No obstante, los registros digitales no sustituyen las inspecciones ni las pruebas de calidad que correspondan.
La resistencia efectiva de un perno también depende de su anclaje, del comportamiento del material de fijación y de las condiciones de la roca.
Resina o cemento: dos alternativas para fijar los pernos
El DS412i admite diferentes tecnologías de fijación, dependiendo del tipo de perno y de las necesidades de sostenimiento.
Una alternativa utiliza cartuchos de resina que permiten generar adherencia entre determinados pernos y las paredes del barreno.
Otra emplea lechada cementicia para proporcionar anclaje y transferencia de esfuerzos hacia el macizo rocoso.
La selección depende de las características geomecánicas, los requisitos de resistencia y las condiciones de instalación.
El fabricante también ofrece sistemas opcionales de resina bombeable, destinados a aplicaciones específicas de sostenimiento.
Estas alternativas no son intercambiables automáticamente: cada sistema requiere procedimientos y controles compatibles con sus características técnicas.
La resistencia final depende de diversos factores, incluyendo la preparación del barreno, el tipo de material utilizado y las condiciones de instalación.
Por qué la fortificación es decisiva para la seguridad minera
En una explotación subterránea, las excavaciones modifican el equilibrio natural de esfuerzos dentro de la roca.
La apertura de galerías, rampas y cámaras puede provocar redistribuciones de carga alrededor de las superficies excavadas.
Cuando existen discontinuidades geológicas, bloques fracturados o concentraciones de esfuerzos, determinadas zonas pueden quedar expuestas a desprendimientos.
Los pernos ayudan a reforzar estas estructuras, limitando movimientos y contribuyendo a distribuir los esfuerzos.
En muchos casos, el sostenimiento también incorpora mallas metálicas, hormigón proyectado o cables de anclaje.
La combinación de estos elementos depende de las evaluaciones geomecánicas realizadas en cada operación.
Por eso, instalar pernos de tres metros no garantiza por sí solo que una galería sea segura.
La longitud, distribución, capacidad resistente y tipo de anclaje deben responder a un diseño sustentado en las características del macizo rocoso.
Asimismo, la fortificación requiere seguimiento, inspecciones y eventuales modificaciones cuando cambian las condiciones del terreno.
La automatización busca reducir la exposición de los trabajadores
Uno de los objetivos de la fortificación mecanizada es disminuir la necesidad de realizar tareas manuales cerca de superficies potencialmente inestables.
El DS412i dispone de una cabina diseñada para proteger al operador y permitir el control de las funciones de perforación y anclaje.
Su configuración permite ejecutar operaciones desde una posición protegida, aunque la seguridad continúa dependiendo de procedimientos adecuados y de la evaluación previa del terreno.
La máquina utiliza un motor diésel y transmisión hidrostática para desplazarse por las galerías, mientras que sus funciones de perforación se apoyan en sistemas eléctricos e hidráulicos.
La automatización puede contribuir a mejorar la repetibilidad de los trabajos y la calidad de los registros operacionales.
Sin embargo, Sandvik no establece una productividad universal aplicable a cualquier mina. El rendimiento depende de la dureza de la roca, el número de pernos requerido, el tipo de sostenimiento y las condiciones de cada galería.
El DS412i representa así una aplicación concreta de la automatización al control geomecánico subterráneo, donde la precisión de las instalaciones resulta tan importante como la capacidad de perforación.
Su principal aporte es combinar perforación, instalación mecanizada y supervisión digital en un mismo equipo, facilitando una tarea esencial para la continuidad de las operaciones mineras.
La máquina puede instalar pernos de hasta tres metros y cubrir amplias secciones subterráneas, pero la estabilidad final de cada excavación seguirá dependiendo de la ingeniería que determine dónde, cómo y con qué elementos debe reforzarse la roca.
