Cómo los robots ayudaron a restablecer el funcionamiento de una mina derrumbada
La mañana del 13 de agosto de 2021, el jefe de una mina de caliza de Lhoist en Norteamérica, cerca de Crab Orchard (Tennessee), Justin Disney oyó un sonido que nunca había escuchado en sus 16 años de trabajo en la mina.
«Como lluvia cayendo de las columnas. En ese momento tuve una intuición y empecé la evacuación. A las 6:40 se había contado a todos, y alrededor de las 6:59 y 48 segundos la mina se derrumbó»
La mina, que tiene más de 100 años, expulsó una ráfaga de aire, barro y escombros a unos 193 km/h por todos sus accesos y pozos de ventilación al derrumbarse. Gracias a la evacuación de Disney durante el incidente, nadie resultó herido. Se determinó que el suceso fue causado por el colapso de pilares muy antiguos (de entre 40 y 70 años), lo que provocó un hundimiento significativo de la superficie.
La Administración de Seguridad y Salud en las Minas de Estados Unidos (MSHA) determinó rápidamente que la zona de hundimiento de 244 metros de ancho y 30 metros de profundidad que quedó tras el derrumbe era demasiado peligrosa para ser explorada por personas. Sin embargo, una solución robotizada tampoco sería sencilla.
Antes del derrumbe, los mineros utilizaban un sistema de radio bidireccional que funcionaba a través de un cable alimentador defectuoso de PBE Group. El cable con fugas no tenía capacidad para soportar drones no tripulados ni robots. Aunque la hubiera tenido, no funcionaba después del derrumbe.
«Es una tarea única: intentar crear un sistema de comunicación bajo tierra que ofreciera el ancho de banda necesario para procesar vídeo y las aplicaciones LiDAR que se requerían, sin infraestructura en superficie»
Rob Koch, director de tecnología de PBE, ante la falta de red y de energía tras el accidente, decidió que la mejor solución sería una red IP inalámbrica de baja latencia y alto ancho de banda. Finalmente optó por una red IP en malla de Rajant y robots de Australian Droid and Robot (ADR). PBE, Rajant y ADR ya habían trabajado juntas en soluciones anteriores.
El equipo utilizó 10 robots no tripulados ADR Explora XL, la red de comunicación subterránea inalámbrica Rajant Kinetic Mesh, así como el equipo y las tecnologías de PBE. Los robots colocaron en el interior de la mina tres puntos de infraestructura de red, el más profundo a 1,7 km, e instalaron ocho centros robóticos.
«Logramos crear una visualización realmente buena de dónde se produjo el colapso y de las zonas seguras a las que podemos enviar inspecciones tripuladas»
Los robots de ADR inspeccionaron todas las zonas necesarias de la mina, transmitiendo datos de vídeo a una velocidad de hasta 80 Mbit/s. Los robots pudieron completar la inspección y permitir que los mineros volvieran a la mina para restablecer la energía y las comunicaciones.
«ADR dispone de una pequeña flota de robots preparados para emergencias, pero esto requeriría más unidades con distintos sensores y capacidades. Construimos rápidamente más robots y realizamos pruebas exhaustivas para simular las condiciones y distancias a las que nos enfrentaríamos en Estados Unidos. Teníamos equipos en todo Brisbane y, en una fase, teníamos robots desplegados en varios suburbios, controlados desde un centro de mando. Los robots fueron enviados a Estados Unidos en menos de un mes, acompañados por Andre Preller, ingeniero electrónico jefe, y Callum McDermid, ingeniero sénior de robótica. Tras las pruebas diurnas en superficie, los robots entraron en la mina, y cada uno transmitió la señal de comunicación al siguiente, creando en el interior una red en cadena de alto ancho de banda. Una semana después, el equipo había obtenido datos suficientes para que el equipo minero pudiera reanudar el trabajo: la única empresa del mundo que podía aportar el equipo necesario en el momento preciso»
La mina pretende implantar la red Kinetic Mesh en toda su extensión. En el futuro, si alguna vez surge un problema de inestabilidad, podrán simplemente introducir en la mina un robot de ADR, aprovechando la infraestructura de red ya existente, protegiendo la seguridad de los trabajadores y un rendimiento ininterrumpido.
«Cuando supimos de la necesidad de una inspección no tripulada tras el derrumbe, nos centramos en encontrar la mejor solución para un despliegue rápido, flexible y de alto rendimiento. La mina necesitaba una red de datos flexible y de alto ancho de banda para respaldar un conjunto amplio y cambiante de inspecciones. La tecnología de malla de Rajant era la opción evidente para ese fin. Durante la ejecución, el reto consistía en diseñar elementos de red que los propios robots desplegaran en la mina. Pasamos rápidamente a buscar la mejor tecnología de antenas para los robots y los nodos de tránsito. Después nos desplazamos al lugar para construir los nodos desplegables de los robots y la red terrestre de transmisión de datos hacia el centro de operaciones de inspección. Los elementos de red y las antenas proporcionaron tiempo suficiente para realizar la inspección. Nos alegra que la mina haya elegido a PBE para este proyecto pionero, con el fin de reanudar el trabajo de forma segura usando las mejores tecnologías disponibles»
