Inspeção de minas: voar primeiro nos vazios onde as pessoas não devem entrar

Uma mina é uma estrutura viva, cuja forma muda a cada detonação. No subsolo: queda de blocos e lascamento do teto e das paredes, degradação do suporte de rocha (tirantes, telas, concreto projetado) e sobre-escavação, onde um vazio desaba além do projeto. Em minas a céu aberto: queda de blocos e ruptura de taludes nas paredes altas. E o perigo com maior potencial de desastre além da própria mina: a ruptura de uma barragem de rejeitos.

A ruptura da barragem de rejeitos em Brumadinho, no Brasil, em 2019, matou mais de 250 pessoas. Em consequência, o Global Industry Standard on Tailings Management (GISTM) foi publicado em 2020, elevando muito a importância do monitoramento de rotina e dos registros.

No subsolo, as equipes de segurança percorrem as galerias em intervalos definidos, inspecionam visualmente, abatem a rocha solta (com barra de abatimento ou máquina de abatimento) e verificam o suporte de rocha. Os realces onde as pessoas não podem entrar têm sido medidos com um sistema de monitoramento de cavidades (CMS) — um scanner a laser introduzido em uma lança a partir da borda. As minas a céu aberto dependem de topografia e verificações visuais; as barragens de rejeitos, de piezômetros, monitoramento de deslocamentos e rondas.

Na mineração, tempo e perigo estão intimamente ligados. Depois de uma detonação, ninguém pode entrar até os gases se dissiparem; a tarefa seguinte espera até o vazio ser medido; e quanto mais as pessoas se apressam, mais perto chegam de terreno inseguro. O desafio é saber depressa *e* com segurança.

A maioria dos drones de subsolo localiza-se com SLAM por LiDAR enquanto mapeia o entorno. Eles voam de forma autônoma além do alcance do GPS e do rádio, medem e regressam. Na superfície, a fotogrametria cobre minas a céu aberto e barragens de rejeitos com rapidez e amplitude.

O padrão básico no subsolo é voar de forma autônoma a partir da borda, fora da linha de visada, e regressar sempre dentro de um tempo definido. Quando o enlace de rádio cai, a aeronave navega de volta pelo mapa que ela própria construiu. Para vazios de onde ela pode não voltar, conte com a possibilidade de perder a aeronave — muito melhor do que perder uma pessoa.

O subsolo é um dos ambientes mais severos para drones: sem GNSS e sem rádio, escuridão total, espaços apertados e poeira. Após a detonação há gases tóxicos e deficiência de oxigênio, e as minas de carvão carregam a ameaça constante de atmosferas explosivas de metano.

• Sem GNSS: escolha aeronaves que se localizam com LiDAR SLAM e retornam de forma autônoma quando o enlace cai. Sem GNSS
• Escuridão: combine a iluminação embarcada com LiDAR, que não precisa de luz. Escuridão
• Espaços confinados: verifique as seções das galerias e os diâmetros dos poços, e escolha aeronaves tolerantes a colisão. Espaços confinados
• Poeira e fumaça: logo após uma detonação, a poeira cega tanto o LiDAR quanto as câmeras. Espere a ventilação dissipá-la. Poeira e fumaça
• Deficiência de oxigênio e gases tóxicos: um drone pode olhar antes de os gases da detonação se dissiparem, e alguns levam detectores de gás. Deficiência de oxigênio e gases tóxicos
• Atmosferas explosivas: onde há metano, como nas minas de carvão, algumas áreas só admitem equipamentos certificados com proteção contra explosão. Parta do princípio de que drones comuns não são permitidos. Atmosferas explosivas

Na mineração, as nuvens de pontos importam mais do que as fotos. Sobreponha a varredura de um realce ao seu projeto e a sobre-escavação e a subescavação ficam evidentes; sobreponha a varredura de uma galeria à do mês passado e a convergência torna-se visível. Mas adicionar suporte ou permitir o retorno das pessoas é algo decidido pelos engenheiros geotécnicos e pelos responsáveis pela segurança.

No Japão, a segurança das minas é regida pela Mine Safety Act (Lei de Segurança de Minas), que exige que os operadores identifiquem os perigos e adotem medidas, sob a supervisão dos departamentos regionais de segurança industrial e inspeção do METI. Muitas minas em operação no Japão são descritas como lavras a céu aberto, como pedreiras de calcário, por isso os drones são usados sobretudo para topografia e monitoramento de paredes.

Quanto ao voo em si, as minas a céu aberto e as barragens de rejeitos ficam ao ar livre e sujeitas à lei de aviação. Os voos em espaços subterrâneos fechados podem ser tratados de forma diferente, por isso confirme com antecedência. Em ambos os casos, inclua os voos de drone nas regras de segurança da mina e no sistema de permissão de trabalho.

No exterior, a Mine Safety and Health Administration (MSHA) dos EUA define requisitos como a permissibilidade dos equipamentos usados no subsolo, enquanto na Austrália aplicam-se tanto os reguladores estaduais de mineração quanto o regulador de aviação CASA. Para rejeitos, o GISTM vem se consolidando como referência internacional. Compare as regras de voo de cada país em regulamentos no mundo.

• Abatimento de rocha solta: o choco é trabalho para pessoas e máquinas de abatimento. Os drones apenas encontram onde ele é necessário.
• Condições no interior da rocha: as tensões na rocha e as fraturas internas não podem ser lidas pela forma da superfície. São necessários instrumentos e investigação geotécnica.
• Áreas subterrâneas com atmosferas explosivas: onde há metano, só podem ser usados equipamentos certificados — não drones comuns.
• Poeira densa logo após uma detonação: LiDAR e câmeras ficam cegos. Espere a ventilação.
• Voos longos: a autonomia da bateria é curta, e uma mina grande não pode ser coberta em um único voo.
• Decisões e responsabilidade: acrescentar suporte, autorizar a entrada e avaliar a segurança dos rejeitos continuam com as pessoas.

Enquanto os gases da detonação se dissipam, um drone voa para dentro do vazio, mapeia-o e regressa. Quando as pessoas voltam ao subsolo, a sobre-escavação, um projeto de detonação revisado e os lugares que precisam de suporte adicional já estão na tela. As galerias são varridas na mesma rota toda semana, e a convergência é acompanhada milímetro a milímetro.

As barragens de rejeitos são vigiadas diariamente por satélites, instrumentos de solo e drones, e o registro acumulado de “sem anomalia” torna-se a explicação devida às pessoas que vivem a jusante. Essa é a nossa visão editorial — e esperamos que o abatimento e a instalação de suporte continuem a ser feitos por pessoas e máquinas.