La EPSEM presenta el primer simulador inmersivo para entrenar técnicas de perforación y voladuras en un entorno virtual seguro

El prototipo, desarrollado con tecnología de realidad virtual avanzada, replica con precisión maquinaria, secuencias de carga y condiciones subterráneas para formar a futuros ingenieros mineros sin riesgos operativos

La Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Manresa (EPSEM), centro adscrito a la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), ha presentado el primer prototipo de un simulador inmersivo diseñado específicamente para entrenar a estudiantes en técnicas de perforación y voladuras dentro de un entorno totalmente virtual. Se trata de un proyecto pionero en España que combina ingeniería minera, modelado 3D y realidad virtual de alta fidelidad para reproducir con precisión tanto los equipos utilizados habitualmente en operaciones subterráneas como los procedimientos técnicos asociados a la excavación, el cálculo de mallas de perforación y la secuencia de detonación.

El prototipo permite al usuario manipular herramientas y maquinaria en un espacio virtual que reproduce galerías, frentes de explotación y condiciones reales de un túnel en excavación. El sistema incorpora un motor físico avanzado que simula la resistencia del terreno, las vibraciones generadas por la perforadora, el retroceso de los equipos y el comportamiento de las rocas al ser fragmentadas, además de integrar parámetros de control como la longitud y el diámetro de los barrenos, la inclinación de la perforación y la disposición geométrica de la malla. El simulador también reproduce el procedimiento completo de preparación de una voladura, desde la colocación de los detonadores y el cebado hasta la secuencia de encendido, ofreciendo al estudiante una experiencia realista sin exposición al riesgo inherente a estas operaciones.

Los desarrolladores explican que uno de los mayores retos ha sido la creación de un modelo geomecánico capaz de responder en tiempo real al avance de la perforación. Para ello, el equipo ha empleado algoritmos de fractura dinámica y análisis de tensiones que permiten simular la interacción entre la broca y el macizo rocoso con un nivel de detalle inédito en entornos docentes. Esta aproximación permite que el estudiante no solo practique la técnica, sino que también observe cómo variables como la litología, la presencia de diaclasas o el grado de humedad modifican el rendimiento de la perforación y la estabilidad del frente.

El simulador incluye además un sistema de evaluación automático que registra la precisión de los barrenos ejecutados, el consumo energético de la maquinaria, el tiempo de ciclo y el cumplimiento de los protocolos de seguridad. Con estos datos, el profesorado puede obtener métricas objetivas del desempeño del alumno y reproducir situaciones complejas que, en un entorno real, serían demasiado costosas o peligrosas de replicar, como fallos de iniciación, sobreexcavación o colapsos locales provocados por una voladura mal diseñada.

Para su desarrollo, la EPSEM ha trabajado en colaboración con empresas del sector minero y de túneles, así como con especialistas en realidad virtual industrial. La interfaz ha sido diseñada para ser compatible con sistemas de inmersión total —incluyendo visores VR, guantes hápticos y plataformas de movimiento—, lo que permitirá, en fases posteriores, entrenar también maniobras de desplazamiento con maquinaria pesada y operaciones integradas en obras de infraestructura subterránea.

El equipo responsable subraya que el objetivo no es sustituir la formación práctica en campo, sino complementarla con un entorno en el que los estudiantes puedan repetir ejercicios, ensayar combinaciones de parámetros y visualizar de forma acelerada el resultado de una voladura antes de llevarla a la práctica. Además, la herramienta permitirá a la industria evaluar competencias específicas y formar operarios en procedimientos estandarizados sin detener equipos reales ni intervenir en explotaciones activas.

El prototipo, que ya está en fase de validación interna, se ampliará con nuevos módulos dedicados a sostenimiento, ventilación, gestión de escombros y análisis de riesgos. La EPSEM prevé que el simulador esté plenamente operativo en 2026 y pueda convertirse en un referente nacional para la formación en ingeniería minera y civil, en un momento en el que la digitalización y la virtualización de los procesos formativos se están consolidando como herramientas esenciales para mejorar la seguridad y la eficiencia operativa.