Superintendencia General Planificacin Minco, CONTROL PRODUCCION MINA

MANUAL DE TI RAJ E MI NA EL TENI ENTE

JUNIO 2006Disponible en Intranet

Sistemas de Planificacin y Control Produccin Mina Antecedentes generales: Asociado a todos los mtodos de explotacin, existen actividades de planificacin, programacin y control de la produccin diaria, cuyo propsito es extraer el mineral de acuerdo a los planes de largo plazo de la Divisin y cumplir las metas de produccin de cobre fino. Hasta el ao 1990, en El Teniente la planificacin de la produccin diaria se realizaba en forma manual, empleando formularios, planos de tiraje e informacin histrica almacenada en documentos, cuya interpretacin y anlisis involucraba mucho tiempo y requera de personal especializado para realizar estas labores. Bajo este contexto, surge la necesidad de implementar tecnologas, sistemas y mtodos en la planificacin, programacin y control de la produccin diaria, que permitan administrar en forma rpida y eficiente la informacin, mejorando la gestin de produccin y maximizando la recuperacin de reservas del yacimiento. Mtodos de Explotacin por Hundimiento Prcticamente, desde los comienzos de la explotacin del mineral y dadas las caractersticas del yacimiento, en El Teniente se ha utilizado el mtodo de explotacin Block Caving. Con posterioridad, en algunos sectores se implant el mtodo de explotacin Panel Caving, que actualmente es el ms importante debido a que los sectores que aportan mayor produccin se explotan por este mtodo Block Caving: Mtodo de explotacin por hundimiento, considera la incorporacin de nuevas reas a la produccin se realiza en forma discreta, por bloques. Este mtodo est definido para la extraccin de mineral secundario y por ende todo su diseo ha sido adecuado para mantener una alta productividad en un mineral, que dada su gnesis, quiebra en fragmentos de granulometra fina a media. El nivel de produccin, ubicado bajo el nivel de hundimiento, est formado por una serie de galeras paralelas entre s, denominadas drift y el material extrado de los puntos de extraccin, pasa directamente a los piques de traspaso por medio de las buitras ubicadas en los drift. Se le denomina sistema de extraccin convencional caracterizado por la dependencia del punto de extraccin al de vaciado. Panel Caving: Mtodo de explotacin por hundimiento, que considera la incorporacin de nuevas reas a la produccin en forma continua, por paneles. Este mtodo est definido para la extraccin de mineral primario y por ende todo su diseo ha sido adecuado para mantener una alta productividad en un mineral, que dada su gnesis, quiebra en fragmentos de granulometra gruesa. El nivel de produccin, ubicado bajo el nivel de hundimiento, est formado por una serie de galeras paralelas entre s, denominadas calles, que constituyenPg. 2

vas de trfico por donde circulan equipos LHD. Intersectando a las calles en un ngulo de 60 se encuentran las estocadas de carguo, que permiten que el equipo LHD entre con facilidad y rapidez a cargar mineral en el punto de extraccin de la zanja recolectora de material, para vaciarlo en un pique de traspaso. Se le denomina sistema de extraccin LHD en que el punto de extraccin es independiente del punto de vaciado. Mecanismo de Hundimiento del Macizo Rocoso: El hundimiento del macizo rocoso, se inicia con la socavacin de la base, por esta razn la roca comienza a fracturarse y a separarse en fragmentos de diferentes tamaos, que caen debido a la gravedad hacia el nivel produccin, producto principalmente del peso de la columna de roca que queda sobre la socavacin. Todo macizo rocoso, en presencia de un campo de esfuerzos, se encuentra en equilibrio mientras no se realice una abertura considerable en su interior, de manera de romper ese equilibrio inicial y provocar la redistribucin del campo de esfuerzos al rededor de la abertura. Los esfuerzos presentes en algn sector y a cierta profundidad en un yacimiento, tienen su origen en el peso del macizo rocoso que va hasta la superficie y en fenmenos externos como el desplazamiento de placas en la corteza terrestre.

Al provocar la tronadura del nivel de hundimiento se genera una abertura, cuya estabilidad depende de su geometra y dimensiones, del campo de esfuerzos y de la calidad de la roca. Luego, si la resistencia de la roca no es suficiente para soportar el cambio, se fractura y fragmenta dando inicio a los procesos de quiebre y flujo gravitacional .

Pg. 3

La extraccin regular del material fragmentado a medida que se produce la socavacin, extender el fracturamiento y la fragmentacin hasta la superficie. Luego, el principio que rige la explotacin por hundimiento, se basa en crear una abertura que implique una dinmica de desplome constante, que permita extraer el mineral a travs de una malla de puntos de extraccin, ubicada en la base del sector a explotar (nivel de produccin).

Pg. 4

Conceptos Sobre Flujo Gravitacional La explotacin de un yacimiento minero, por un mtodo de extraccin por hundimiento, se basa en el principio del flujo gravitacional de los fragmentos de roca hacia un nivel inferior, por el cual ser extrado el mineral. El concepto de flujo gravitacional, se refiere al flujo de material quebrado, por efecto de la fuerza de gravedad, hacia un punto de extraccin, en que las partculas describen movimientos verticales y de rotacin. Teora de Flujo de Partculas. A nivel mundial se han estudiado los fenmenos de flujo de material particulado, para mejorar el conocimiento respecto del comportamiento que experimentan las partculas durante el flujo hacia un punto de extraccin. Algunos investigadores han utilizado para sus estudios modelos de arena y otros han utilizado el computador, obteniendo parmetros de diseo que relacionan el espaciamiento de las aberturas de los puntos de extraccin con el dimetro de la zona de tiraje y la trayectoria de las partculas, formulando teoras que buscan explicar el comportamiento de las partculas durante el flujo. Estos estudios sirven como base para comprender los fenmenos de fracturamiento, hundimiento y flujo de la roca, que estn involucrados en la extraccin del mineral. Modelos Fsicos: Rplica de un proceso real a una escala determinada. Uno de los modelos ms aceptados en la actualidad es el desarrollado por los investigadores Janelid y Kvapil, quienes utilizaron capas de arena de diferentes colores para simular el flujo de material hacia una nica abertura o punto de extraccin y extrapolaron sus resultados al flujo de material quebrado en una explotacin por hundimiento. Este modelo define los siguientes elementos: Elipsoide o envolvente de tiraje: Es el lmite del material quebrado que se ubica sobre un punto de extraccin. Se refiere al concepto de elipsoide de revolucin o volumen en movimiento, donde la gravedad juega un papel fundamental, sin aceptar que necesariamente es un elipsoide. El dimetro del elipsoide depende principalmente de las caractersticas geomecnicas de la roca que determinan el grado de fragmentacin y el ancho o abertura del punto de extraccin, permitiendo disear la malla de extraccin para un sector productivo.

Pg. 5

Elipsoide lmite: Envolvente de la zona activa, fuera de la cual no hay movimiento. El material que se encuentra dentro del elipsoide lmite, tiene una densidad inferior a la del material al exterior de ste. Zona activa Zona en la cual las partculas experimentan movimientos verticales y radiales. Zona pasiva: Zona que carece de movimiento. Teora de Tiraje Interactivo: Teora de flujo gravitacional, desarrollada por D. Laubscher utilizando modelos fsicos de arena y en base a la experiencia en minas sudafricanas explotadas por hundimiento, que se fundamenta en que la extraccin de material de puntos de extraccin adyacentes, genera una zona de interaccin hasta cierta altura de la columna de mineral, dentro de la cual se produce un rpido movimiento de las partculas en forma aleatoria. Sobre la zona de interaccin, el material se mueve verticalmente en forma masiva (flujo masivo) y el contacto estril-mineral desciende en forma paralela.

La zona de interaccin, es una zona de migracin lateral, ubicada sobre un conjunto de puntos de extraccin separados a una distancia crtica mxima de 1,5 veces el dimetro del elipsoide de tiraje, de los cuales se extrae material en forma simultanea. En esta zona, los campos de tensin interactan provocando movimientos laterales de las partculas que vienen de la zona superior, sometidas a fuerte presin vertical. Modelos Computacionales: Representacin numrica, abstracta y dinmica de un proceso real, que se puede visualizar en un computador y del cual se puede conocer su estado interno en cualquier momento. Este tipo de aplicaciones permiten realizar una gran cantidad de ejercicios y variar los parmetros de entrada de la simulacin, sin embargo son limitados en el sentido de que no permiten simular las propiedades fsico-qumicas de las partculas.Pg. 6

Simulacin del Flujo de Partculas: Simulacin bidimensional que permite visualizar la trayectoria de partculas iguales, ubicadas en capas de colores a distintas alturas, en que el nmero de puntos de extraccin y las velocidades de extraccin las fija el usuario. Se han realizado intentos por desarrollar aplicaciones ms sofisticadas para simular los fenmenos de flujo, destacando el Programa de Flujo de Partculas PFC, en sus versiones de 2 y 3 dimensiones. Efectos del Tiraje Aislado: Un sector productivo presenta la condicin de tiraje aislado cuando no se produce interaccin entre puntos de extraccin adyacentes. Esta es una condicin no deseada, dado que facilita el ingreso de la dilucin, disminuyendo la ley de extraccin, lo que provoca una baja recuperacin de reservas. En definitiva el tiraje aislado reduce la vida til de un sector productivo. Efectos del Tiraje Parejo: El llevar un tiraje parejo en un sector productivo, tiene por objeto controlar el ingreso de la dilucin, evitando que material estril o de baja ley se mezcle prematuramente con el mineral. El efecto que produce esta condicin, es una buena recuperacin de las reservas y una maximizacin del beneficio econmico del negocio minero.

Pg. 7

Antecedentes Sobre Reservas: Dadas las caractersticas de mina El Teniente, en que se tienen mallas de extraccin diferentes y en algunos casos irregulares en los distintos sectores de la mina, por lo que los puntos de extraccin asociados tienen un rea de influencia irregular, la estimacin de reservas se ha hecho en forma independiente de la infraestructura de la mina, originndose as el "Inventario de Reservas Insitu (IRIS)", que consiste en un archivo computacional que representa una malla tridimensional de bloques, orientados segn las coordenadas mina, cada uno de los cuales constituye una "Unidad Bsica de Cubicacin (UBC)". Tambin se le denomina modelo de bloques. Las unidades bsicas de cubicacin, del modelo de bloques, representan una fraccin de volumen en el espacio, cuyas dimensiones son 20*20*20 m., que contienen informacin cuantificable en ley, densidad, tonelaje, tipo de roca y otras caractersticas, que permiten estimar la situacin inicial de las columnas de mineral antes del proceso de mezcla y constituyen la base de datos a partir de la cual se obtienen los planes mineros. A la informacin base insitu, es necesario incluirle los efectos del mecanismo de mezcla de los materiales que se produce durante la extraccin minera, dando origen a las reservas extrables, que se definen como una estimacin del tonelaje y ley que se va a obtener efectivamente en un punto de extraccin. El esquema siguiente muestra el proceso de estimacin de reservas utilizado en la Divisin. Modelo de Dilucin: Se utiliza para estimar o predecir las reservas extrables, es decir, la ley y el tonelaje a obtener en un punto de extraccin considerando los efectos de la dilucin propios de los mtodo de explotacin por hundimiento. Su importancia radica en el hecho de que a partir de sus resultados se establecen los planes mineros. Modelo volumtrico: Modelo propuesto por D. Laubscher, que permite estimar grficamente el comportamiento de la dilucin. Corresponde a un modelamiento del mecanismo de mezcla de los materiales producto del hundimiento, el cual reasigna leyes a las unidades bsicas de cubicacin (UBC) pertenecientes a una columna de extraccin, considerando la ley insitu de las UBC's de esa misma columna y el punto de entrada de la dilucin.

Pg. 8

Si la columna de la Figura A, fuera explotada en tajadas horizontales a partir de la base y sin dilucin, el 100% de extraccin, que para efectos de clculo, corresponde a la altura entre el nivel de hundimiento y el contacto estril-mineral, queda representado por la lnea horizontal en el grfico. Dado que esto no ocurre en la realidad, Laubscher propone como simplificacin, en su modelo, una lnea recta que pasa por el punto medio de la horizontal correspondiente al 100% de extraccin y cuya pendiente est definida por el PED, como muestra la Figura B.

El hecho de que esta lnea pase por el punto medio de la horizontal correspondiente al 100% de extraccin, se basa en una compensacin de reas o balance de finos, es decir, para extraer el fino presente en una columna insitu, afectada por dilucin, es necesario extraer ms del 100% de la columna. La ley extrable de cada UBC se calcula en funcin de las leyes insitu de la columna y ponderadores. Estos ponderadores corresponden a reas del grfico, como se muestra en el siguiente ejemplo, que ilustra el clculo de la ley extraible para el cuarto bloque o UBC de la columna.

Pg. 9

MODELO VOLUMETRICO DE DILUCIONL e L e L e L 10 L 9 L 8 L 7 L 6 L 5 L 4 L 3 L 2 L 1

Punto de entrada

Ley (40%)

L4 * AB + L5 * BC + L6 * CD

=

AD

Clculo de ley puntual

Ley (Banco4)

L3 *

+ L4 *

+ L5 *

+ L6 *

=

rea Banco 4

Calculo de Ley Media

Pg. 10

Mtodo de clculo utilizado en la Divisin: El mtodo es equivalente al descrito anteriormente y considera lo siguiente: La columna de extraccin va desde el nivel de hundimiento hasta la topografa de superficie. El 100% de extraccin, para efectos de clculo, corresponde a la altura econmica de la columna de extraccin antes definida, (reserva extrable). La ley del material quebrado puede ser variable. La densidad en la columna puede ser variable. (2,4 T/m3 2,8 T/m3) Las leyes y densidades son redistribuidas dentro de la columna, conservando el fino total presente en la columna de extraccin. Los parmetros de entrada son los siguientes: Inventario de Reservas Insitu. Topografa de superficie. Cota del nivel de hundimiento. Poligonal en planta que contenga el sector a diluir. Punto de entrada de la dilucin PED. Los resultados del modelo son la Ley Diluida o Extraible y Densidad Diluida. Estos resultados conforman la base de reservas extrables, que corresponde a tablas en la cual se identifican los siguientes campos: Identificador, Ley, Densidad, Tipo de Roca, Ley Diluida y Densidad Diluida, y otros que corresponden a los parmetros bsicos que sern usados para generar los planes mineros. Conceptualmente, la dilucin de las Reservas Insitu se lleva a cabo de la siguiente manera: Se agrega, al modelo de bloques a diluir, la ley y densidad correspondiente al material quebrado. Estos valores se aaden entre las reservas insitu y la topografa. Los valores usados para la ley y la densidad, pueden variar segn el sector en estudio (ejemplo: 0.4% Cu y 2.0 Ton/m3).Pg. 11

Por efectos de programacin y clculo, entre la topografa de superficie y una cota predeterminada de mayor altura que la mxima cota topogrfica, se rellena con valores cero para la ley, densidad y tipo de roca. Esta zona corresponde al aire en el modelo de bloques. Para diluir, se recorre el inventario de bloques y para cada columna se calcula la ley y la densidad diluida correspondiente a cada UBC dentro de la columna. El fino insitu y diluido total de la columna, es el mismo, ya que la masa de la columna se conserva. Los ponderadores involucrados en el clculo de la ley y densidad diluida, generados a partir del grfico del modelo, corresponden a reas La ley y densidad diluida se calculan de la siguiente manera: A = rea base del bloque. h i = Altura del bloque i. d i = Densidad insitu bloque i. L i = Ley insitu bloque i. TON i = A*h i*d i = Tonelaje insitu bloque i. FINO i = TON i * L i = Fino insitu bloque i. d i ' = Densidad diluida. L i ' = Ley diluida. TON i ' = Tonelaje diluido. FINO i ' = Fino diluido.

Pg. 12

Durante el diseo del sistema de extraccin, se debe considerar : Disear la malla de extraccin considerando las caractersticas geomecnicas de la roca (que determinan el grado de fragmentacin y las dimensiones del punto de extraccin) y el dimetro del elipsoide de tiraje. Si no se consideran estas variables habr que atenerse al efecto del diseo de la malla de extraccin. Disear la infraestructura de produccin, transporte y carguo, de tal forma que se minimicen las interrupciones por fallas en los sistemas. Las reparaciones que sean inevitables, debern atacarse con recurso suficientes y metodologas apropiadas que permitan una rpida reincorporacin de la infraestructura al proceso productivo. Para planificar la produccin, se debe considerar : Programar la extraccin de corto plazo considerando los principios bsicos que permitan que exista interaccin entre los puntos de extraccin. No programar un ritmo de extraccin que sobrepase el ritmo de propagacin del hundimiento, de tal modo que no se produzca una cavidad entre el material quebrado y el material insitu. La generacin de esta cavidad, podra permitir la entrada de dilucin desde sectores con altos porcentajes de extraccin a sectores relativamente nuevos, originandose as una contaminacin prematura. Lo ideal es minimizar la dilucin vertical, lateral, en Block Caving con un techo de mineral en escaln y en el Panel Caving con ngulos de tiraje entre 45 y 60 (Perfil Panel Caving en proceso de extraccin regular). Este ngulo incide directamente en el rea requerida para alcanzar las metas de produccin y en la programacin de la velocidad de extraccin. En el caso extremo de un techo plano de tiraje, se tendr un rea disponible de produccin muy grande y velocidades medias de extraccin muy bajas. Programar el muestreo de la ley de puntos de extraccin, en forma sistemtica, asegurando la oportunidad de la informacin. Contar con informacin oportuna y confiable respecto de la ley de muestreo de puntos de extraccin, para programar la extraccin diaria. Para la programacin diaria, se debe considerar:Pg. 13

Disponer de una programacin alternativa, con prioridades claramente establecidas, para los casos especficos en que no sea posible hacer extraccin a un conjunto de puntos programados para el da, situacin que podra ocasionar un dficit en el cumplimiento del turno. No se de be completar el tonelaje que falte repitiendo algunos puntos de extraccin asignados, ya que esta prctica afectar la calidad del tiraje. Detener el tiraje de puntos de extraccin que presenten bolones sin movimiento y proceder a una reduccin secundaria del material ms grueso para asegurar su extraccin. Sectores productivos con diferencias importantes en el grado de fragmentacin de las diferentes capas, tendrn tendencia a que el material grueso provoque el efecto harnero dentro de la socavacin, lo que permitir un escurrimiento preferencial del material fino hacia los puntos de extraccin evitando que el contacto estril-mineral descienda en forma pareja. Esta operacin debe hacerse pese a las dificultades y tantas veces como sea necesario dentro del turno. No programar puntos de extraccin cuyo limite de hundimiento ha avanzado slo hasta la mitad de la zanja. Esto se refiere al lado virgen. Si es estrictamente necesario hacerlo por razones operacionales, la extraccin se debe realizar por el lado hundido. Aprovechar de la mejor forma posible las horas efectivas del turno, para asegurar ciclos productivos regulares, con el fin de evitar la concentracin de la extraccin en determinados sectores y perodos del turno, condicin que afecta el desarrollo de un tiraje interactivo. Los operadores, en sus actividades diarias, deben considerar : Realizar la operacin de extraccin slo en los puntos de extraccin especficamente indicados por el supervisor, de acuerdo a la programacin diaria. Comunicar oportunamente al supervisor la necesidad de apoyo para reduccin secundaria, en puntos con difcil extraccin. Entregar informacin clara y confiable de los tonelajes efectivamente extrados durante el turno, es decir, la tarja de produccin debe contener datos reales. Evitar trancaduras en los piques de traspaso, por vaciado indiscriminado de material sobre-tamao y material fino arcilloso, excesivamente trancador. Realizar el trabajo diario con el mximo cuidado de los equipos e instalaciones, de modo de mantener en buenas condiciones operativas la infraestructura de produccin y el estado de los equipos, a objeto de lograr un tiraje regular y prolongar su vida til para un buen tiraje en la unidad de produccin mina, se debe mantener continuo el proceso chancado, transporte, carga, traspaso, vaciado y extraccin del punto.

Pg. 14

Polticas Generales de Tiraje Las polticas de tiraje son un conjunto de conceptos y procedimientos relacionados con la extraccin del mineral, que se basan en la teora de tiraje interactivo, tendientes a retardar el ingreso de la dilucin, maximizando el beneficio econmico del negocio minero. Para evaluar el cumplimiento de las polticas de tiraje se han definido los Indicadores de Tiraje, que permiten revisar la gestin de extraccin del mineral en forma puntual o por sector. Indicadores de Tiraje : Indicadores que permiten evaluar la gestin de extraccin del mineral. Se pueden medir en forma puntual, para un conjunto de puntos de extraccin o sector productivo. El anlisis de los indicadores de tiraje permite tener una visin global de la evolucin de la extraccin y tomar acciones para mejorar la gestin de extraccin y obtener un tiraje regular, retardando el ingreso de la dilucin. Los indicadores de tiraje se complementan con la clasificacin de estados de puntos de extraccin que agrupa a los puntos de acuerdo a su condicin operacional. rea abierta: rea que incluye todos los puntos de extraccin, que podran ser extrados. rea disponible: Conjunto de puntos de extraccin que estn en condiciones de ser extrados en cualquier momento y su estado es: O (operativo), o S (reabierto). Area no disponible: rea utilizada: Conjunto de puntos de extraccin a los cuales se les ha extrado ms de 15 toneladas en el da, en sectores convencionales y 70 toneladas da , en sectores LHD. (10 cm de altura de columna) rea Cerrada: Incluye todos los puntos que no pueden ser extradoPg. 15

Velocidad de extraccin Efectiva: Es el tonelaje extrado de un sector, en el perodo de un da, dividido por el rea utilizada. Una alta velocidad produce una reduccin del dimetro del elipsoide de tiraje, mientras que una baja velocidad de extraccin genera mayores dimetros Velocidad de Extraccin Operacional: Es el tonelaje extrado de un sector, en el periodo de un da, dividido por el rea Disponible. Se expresa en toneladas por metro cuadrado da (Ton/m2- da). Velocidad de extraccin real : Es el tonelaje extrado de un sector, en el periodo de un da, dividido por el rea Abierta Se expresa en toneladas por metro cuadrado da (Ton/m2- da). Disponibilidad de rea: Razn entre el rea disponible y el rea abierta expresada como porcentaje. Se expresa en toneladas por metro cuadrado da (Ton/m2- da). Utilizacin de rea: Razn entre el rea utilizada y el rea disponible expresada como porcentaje. Regularidad: Definicin: Factor adimensional que representa la dispersin de las extracciones respecto a la media del sector en el perodo y resulta de la razn entre la media y la desviacin estndar de las toneladas extradas en el perodo para un conjunto de puntos que definen un rea productiva.

__ R = _x_ __

Pg. 16

Grandes diferencias de tonelaje entre extracciones de diferentes puntos de extraccin del sector productivo, derivan en una alta desviacin estndar, por lo tanto, el factor de regularidad ser un nmero tendiente a cero en la medida que se incrementa la dispersin. Diferencias pequeas en las extracciones entregarn una baja desviacin estndar, lo que implica como factor de regularidad resultante un nmero tendiente a infinito en la medida que la dispersin tiende a cero (tiraje perfecto).

Uniformidad: Concepto que relaciona la extraccin de un punto y sus vecinos en funcin del tiempo, de modo que se logre la interaccin y se define como la razn entre la diferencia de tonelaje extrado entre un punto de extraccin y la media de sus vecinos, en un perodo determinado, con la media de sus vecinos tiende a medir la simultaneidad del tiraje. [TON. EXTRAIDO PUNTO TON. MEDIO EXTRAIDO VECINOS] U= TON. EXTRAIDO VECINOS

Pg. 17

Pg. 18

Los resultados de este indicador pueden estar en los siguientes rangos: RANGO U 0 : el punto debe ser extrado, porque tiene menor extraccin que sus vecinos.

hpe = 2 * hvec : Si la altura extrada del punto es el doble de la altura media extrada por sus vecinos, el punto no debe ser extrado. En este caso se tiene un punto con extraccin aislada, ya que tiene una extraccin muy alta con respecto a sus vecinos.

Pg.

39

Pg.

40

Ejemplo Carta de Tiraje CARTIR LHD:

Ejemplo Tarja de Produccin:

Pg.

41

Beneficios del Sistema CARTIR Conocimiento de tonelajes y leyes programadas. Calidad en la programacin Incluye conceptos de tiraje. Permite alterar la programacin basado en condiciones operacionales y criterios del programador, conociendo de inmediato los efectos de este cambio en el tonelaje y la ley programada diariamente. Reduccin de tiempos. En la generacin de la carta de tiraje. En la confeccin de las tarjas de produccin. Informacin. Actualizada, lo que permite conocer en cualquier momento la situacin del sector en estudio y tomar acciones correctivas oportunas. Presentacin grfica, fcil de interpretar y actualizada diariamente. Fcil acceso. Fcil comprensin. Otros beneficios. Adaptable a nuevos requerimientos. Mejoras en el control de la produccin mediante grficos e ndices de gestin del tiraje, que permiten evaluar el resultado y la forma como se realiza la extraccin. No requiere especializacin. ndices de Gestin de Produccin CARTIR entrega una serie de ndices de gestin que pueden ser calculados en un perodo no superior a dos meses. Algunos de los ndices utilizados son: Velocidad operativa: velocidad de extraccin de los puntos disponibles, dentro de un perodo de tiempo. Velocidad efectiva: velocidad de extraccin de un punto dentro de un perodo, considerando solo los turnos efectivamente extrados.

Regularidad: se define como la cantidad de turnos promedio, en que los puntos de extraccin disponibles permanecieron sin movimiento en el perodo. Puntos de extraccin operados por turno: corresponde al nmero promedio de puntos que efectivamente fueron extrados por turno.

Pg.

42

Recuperacin de reservas: porcentaje de las reservas del sector, que se han extrado a la fecha en que se efecta el anlisis. Reservas Extrable Recuperacin = Reservas Totales * 100 De Reservas Eficiencia de ley: razn entre la ley extrada y la ley de reservas.

Comunicacin CARTIR con Sistema COM-01 El CARTIR obtiene la informacin desde el sistema de control produccin "CPM-98", a travs de la red mina. En el servidor se cargan procesos provenientes del COM-01 que almacenan toda la informacin requerida por el sistema CARTIR. La siguiente figura esquematiza el proceso de comunicaciones:

Existen tres tipos de cargas de datos, desde el CPM-98 a bases de datos CARTIR, estos son: Diario: diariamente, se cargan en un directorio del servidor de PC, los archivos que poseen informacin de produccin; cambios de estados, las extracciones realizadas y las leyes de muestreo. Espordica: de acuerdo a requerimientos del usuario, se generan y almacenan en el servidor, los archivos que tienen informacin sobre la topologa, reservas u otros parmetros del sector en anlisis. Mensual: mensualmente se realiza la carga del programa mensual (PPM) de cada punto de extraccin.

Pg.

43

Semanal: semanalmente se realiza la carga del programa semanal (PPS) de cada punto de extraccin.

Pg.

44

Control automtico de informacin de produccin Sistema DISPATCH El sistema de planificacin y control produccin en tiempo real "DISPATCH", es una tecnologa pionera en minera subterrnea, que permite contar con informacin de produccin confiable y oportuna, para generar en forma dinmica los planes de produccin diaria y controlar continuamente la produccin en sectores explotados por Panel Caving LHD, minimizando las prdidas asociadas a la extraccin del mineral y controlando el fenmeno de dilucin. Esta nueva tecnologa se ha implantado, como prototipo, en los sectores Teniente 4 Regimiento y ferrocarril Teniente 5 Norte. El sistema, contempla la captacin automtica de informacin bsica, desde los niveles de produccin y transporte, su transmisin va microondas de radio y fibra ptica hacia modernos computadores ubicados en la "Sala de Control" de Teniente 4, donde es procesada, analizada y distribuida. Descripcin General del Sistema DISPATCH Caractersticas del sistema: Genera comunicaciones en tiempo real. Capta automticamente datos de produccin, generados por equipos LHD y Jumbos de perforacin en el nivel de produccin Teniente 4 Regimiento. Identifica origen y destino de carros y determina el tonelaje acarreado en el nivel de transporte Teniente 5 Norte. Integra los procesos de planificacin diaria y control de la produccin por medio de un software interactivo. Traspasa y capta informacin hacia y desde las bases de datos divisionales. Permite realizar en cualquier momento nuevas asignaciones a los operadores de equipos y distribuir la informacin a las reas responsables de planificar y controlar el tiraje. Libera a los operadores de equipos de la responsabilidad de documentar su actividad diaria (llenado de tarjas). Mejora la gestin de produccin, debido a que la informacin bsica se obtiene en tiempo real. Retarda el ingreso de la dilucin, maximizando la recuperacin de reservas. Informacin de entrada al sistema: Topologa infraestructura mina. Carta de tiraje generada por sistema CARTIR. Leyes de muestras de puntos de extraccin. Estado infraestructura niveles de produccin y transporte. Estado operacional equipos de produccin y transporte. Nmero de carros cargados por buzn.Pg. 45

Parque de equipos Identificacin de despachadores y operadores de equipos. Informacin grfica del sistema: El sistema cuenta con dos salidas grficas: Esquema de todas las rutas del nivel de produccin Teniente 4 Regimiento, identificando la posicin de los equipos en tiempo real y sus estados operacionales. Rutas del ferrocarril Teniente 5 Norte, en el nivel de transporte, identificando la posicin de los trenes en tiempo real. Usuarios del sistema: Operaciones mina: Involucra a supervisores y operadores, usuarios directos del sistema, personal responsable de programar y realizar la extraccin diaria del mineral. Planificacin mina, las reas de gestin y los niveles ejecutivos. Sistema de Apoyo a la Planificacin Subsistemas Comunicaciones en Tiempo Real Integra todos los elementos del sistema DISPATCH a travs de tecnologas de punta, como una red de fibra ptica y microcell radios. Fibra ptica: Instalada por primera vez al interior de la mina, transmite informacin captada por lectores ubicados en los niveles de transporte, hacia la sala de control central. Microcell radios: Son unidades de radio que captan y transmiten una frecuencia UHF de 450 Mhz., permitiendo la comunicacin al interior de los tneles, sin que se requiera la instalacin de cable radiante e interactan a distancia con los equipos mviles de produccin (LHD y Jumbos de perforacin) por medio de computadores instalados a bordo de los equipos. Subsistema Captacin Automtica de Datos de Produccin El propsito de este subsistema es captar datos bsicos de los equipos de produccin y transmitirlos en tiempo real hacia la sala de control. Datos bsicos captados: Ubicacin de los equipos de produccin LHD y Jumbos de perforacin. Punto de extraccin en que el LHD realiza la extraccin. Punto de vaciado en que el LHD vaca el mineral. Baldadas extradas de un punto de extraccin. Baldadas vaciadas a un punto de vaciado. Estado de la infraestructura.Pg. 46

Los datos bsicos son captados por un conjunto sensor-transmisor, ubicado a bordo de los equipos de produccin, que reciben la frecuencia de radio emitida permanentemente por elementos denominados TAG, instalados en los puntos de extraccin, puntos de vaciado, estacionamientos, accesos y limites del nivel de produccin, identificando a los equipos de produccin y determinando su posicin en todo momento. Cada TAG est asociado a una posicin nica dentro de la Mina y la identificacin de la posicin de cada equipo de produccin (LHD o Jumbo) se logra cuando el computador a bordo de los equipos, transmite la informacin captada automticamente a las microcell radios, ubicadas en los socavones de acceso a las calles de produccin, las cuales toman la seal y la transmiten hacia la sala de despacho o sala de control. Toda la informacin bsica captada es administrada por el software de planificacin y control produccin, en tiempo real.

Adems, el subsistema permite establecer una comunicacin expedita entre el operador del equipo y el despachador, a travs del computador abordo que cuenta con una moderna pantalla interactiva con tecnologa de toque en pantalla (touch screen).

Pg.

47

Caractersticas del subsistema: Permite el despliegue automtico de la carta de tiraje LHD, en la pantalla del operador del equipo. Cuando el equipo ingresa a una calle, se despliega automticamente en la pantalla la programacin de toda la calle y al realizar la extraccin en un punto, la informacin se actualiza en tiempo real, descontandose las baldadas extradas del punto, en la pantalla del operador del LHD. Se conoce con exactitud, en forma continua y automtica, el nmero de baldadas cargadas y vaciadas por los equipos LHD y los puntos de extraccin y de vaciado respectivos. Permite al operador informar el estado de la infraestructura, al despachador del sistema. Si un punto de extraccin no est en condiciones de ser extrado, el operador del LHD informa esta situacin al sistema presionando un comando en la pantalla y el software le asigna un nuevo punto de extraccin. Adems, le asigna con prioridad al jumbo de perforacin, el punto de extraccin con problemas.

Monitoreo de algunos signos vitales de los equipos, como la cantidad de litros de petrleo cargados, lo que permite conocer las condiciones de operacin de stos. Control de tiros realizados por Jumbos de perforacin. Se conocen las actividades de perforacin secundaria realizadas, tales como puntos de extraccin perforados, tiempos de traslado y mantencin, entre otras. Asignacin automtica de los equipos LHD y Jumbos de perforacin. Determinacin de tiempos e ndices operacionales de los equipos de produccin. Subsistema de Identificacin y Pesaje Dinmico de Carros El propsito de este subsistema es captar datos bsicos en el nivel de transporte y transmitirlos en tiempo real hacia la sala de control.Pg. 48

Datos bsicos captados: Ubicacin de los trenes, se refiere al sector en que estn operando (sector Regimiento, Esmeralda, Pilares u otro). Nmero de carros por tren. Identificacin de cada carro y locomotora. Peso de cada carro. Los datos bsicos son captados por un conjunto de lectores de carros, ubicados en puntos estratgicos del nivel de transporte y elementos denominados TAG, instalados en carros y locomotoras. Los lectores de carros captan las seales de radio emitidas por los TAG cuando las locomotoras y carros pasan en frente de ellos y transmiten la informacin captada va fibra ptica a la sala de control, permitiendo identificar el origen (sectores Regimiento, Esmeralda, Pilares) y destino (Sewell, Colon,) de los trenes. En el sector Buzones, se ha instalado un dispositivo que identifica y pesa cada uno de los carros automticamente, complementando la informacin de mineral acarreado. El dispositivo de pesaje, consiste en un pesmetro instalado en la va frrea, en los rieles, que registra el peso de cada eje del carro y enva la informacin en tiempo real a la sala de control. Luego de un preclculo se obtiene el tonelaje de mineral por carro, el tonelaje por tren y el tonelaje total acarreado. Lector de carro en tnel:

Caractersticas del subsistema: Permite el conteo de carros llenados por piques. Detecta el cambio de carros en un tren. Permite registrar el nmero de carros cargados y vaciados en los distintos sectores. Permite controlar los tiempos de carguo y de transporte. Controla el tonelaje acarreado. Beneficios del Sistema DISPATCH Disponer de la informacin de produccin en tiempo real. Algunas de las variables que controla son: cantidad de baldadas extradas de cada punto de extraccin, lugar de vaciado del mineral, estado de la infraestructura minera, tiempos de operacin de cada equipo y condiciones operativas de stos. Planificar la produccin diaria en forma dinmica.Pg. 49

El sistema cuenta con un software de planificacin y control produccin en tiempo real desarrollado en base a criterios generales, tales como maximizar la recuperacin de reservas de mineral, reducir los efectos de la dilucin, incrementar la utilizacin de los equipos e infraestructura disponible y facilitar la coordinacin entre los niveles de transporte y produccin. Medir con mayor precisin el tonelaje extrado por punto de extraccin. Esto se logra mediante una asociacin de los datos obtenidos por el subsistema captacin automtica de datos de produccin, que entrega las baldadas extradas por punto de extraccin y el subsistema de identificacin y pesaje dinmico de carros, que determina la carga transportada por cada carro en el nivel de transporte. Asociar las variables de extraccin (tonelajes) con otros antecedentes complementarios. Para optimizar la gestin global del rea productiva, se realiza una actualizacin permanente de la produccin, las leyes de muestreo, estado de la infraestructura y situacin de los equipos mineros. Mantener una comunicacin continua e instantnea entre operadores de equipos mineros y despachador. Por medio de computadores ubicados a bordo de los equipos, diseados para mantener una comunicacin interactiva, es posible transferir no slo informacin de produccin, sino que tambin la situacin de los equipos, cambios en los estados de la infraestructura, emergencias y cualquier tipo de imprevistos. Reconocer individualmente la calidad de la labor realizada. El sistema permite llevar un control detallado de la actividad realizada por cada trabajador y evaluar el cumplimiento de la programacin y la interaccin con el despachador. Disminuir los ritmos de preparacin de rea para un mismo nivel de extraccin. Al retardar el ingreso de la dilucin se incrementa el porcentaje de recuperacin de reservas y por lo tanto se prolonga la vida de los puntos de extraccin. Mejorar la calidad de los datos. Dado que la informacin es captada en forma automtica y en tiempo real, se obtienen antecedentes ms completos y confiables, que permiten evaluar la gestin en todo momento, tomar decisiones para mejorar los mtodos o procesos y revisar los parmetros de planificacin a utilizar en proyectos futuros. Integrar en un software nico todo el proceso productivo. El sistema controla simultneamente las operaciones en el nivel de produccin, stock de piques de traspaso, carguo de trenes, trfico del ferrocarril en nivel de transporte y pesaje dinmico de carros. Realizar una mantencin predictiva de los equipos.Pg. 50

Los sistemas de mantencin predictiva se podrn complementar con la informacin de signos vitales de los equipos mineros, la cual ser captada en tiempo real y enviados a los talleres de mantencin mecnica.

Pg.

51