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PRIMERAS JORNADAS DE GESTION DE ACTIVOS & EFICIENCIA ENERGETICA

GEDAEFE 2008Laboratorio de Gestión de Activos UC

Centro de MineríaPontificia Universidad

Católica de Chile

I Seminario de Excelencia en MineríaCampus San Joaquín, 25 de noviembre de 2010

www.excelenciaenmineria.uc.cl

Cerrando la brecha entre la planificación de la vida de la mina e implementación de operaciones

Martin Smith

Centro de Minería

Pontificia Universidad Católica de Chile

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Planificación de Vida de la Mina (LoM)• El objetivo es determinar el límite final de la Mina (reserva),

"Etapas" del desarrollo de la mina, secuenciación de unidades de reserva principales (bancos) y programar la producción que maximizará el valor del proyecto.

• La implementación de planes LoM varía según la aplicación▫ Para los nuevos proyectos (campo verde), el objetivo es evaluar el valor

del proyecto, decidiendo si vender o pasar a la siguiente etapa de desarrollo.

▫ Para las operaciones existentes (campo utilizado), los planes de LoMdeben aplicarse a nivel operacional, lo que requiere la resolución del plan minero a niveles de detalle sucesivamente finos.

• La adecuación de las herramientas existentes de planificación minera es diferente para estas dos aplicaciones principales

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Tecnología Actual

• Todos los métodos se basan en el concepto de pits anidados. En él, la definición del límite del pit se basa en el aumento del valor del mineral y en restricciones geométricas en las pendientes y ancho del banco.

• Las unidades de programación de la producción son bancos en una etapa.

• Definición de leyes de corte (mineral, estéril, lixiviación, acopio) está predeterminado, y definición de parcelas de materiales se basa en economías o nivel de mineralización.

• Paquetes comerciales de LoM generan pits anidados, proveen herramientas que asisten la selección de las etapas de extracción y generan programas que maximizan en VPN, optimizando la secuenciación y programación de bancos enteros en las etapas.

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Generación de pits anidados.• Encontrar el máximo valor del pit, para

pendientes dadas y VPN supuestos.

• Hacer factores a partir del Valor Neto (precio) desde un mínimo a un máximo.

• Encontrar el último shell del pit a cada factor.

• Encontrar el último shell del pit a cada factor.

• Pueden resultar tantos shells como factores de precio (cientos), y sólo se puede minar/planificar sobre unos pocos.

• Pueden resultar tantos shells como factores de precio (cientos), y sólo se puede minar/planificar sobre unos pocos.

• Cada shell (CASCARON) es resultado de la optimización del pit a diferente VPN en el modelo de bloque

• Idealmente los shells serían minados verticalmente, pero no siempre es posible por restricciones de acceso o de pendiente de trabajo

• El ejemplo que se muestra aquí tiene 8 factores resultantes 8 shells. La simplicidad en la geometría da como resultado expansiones de pit constante con cada factor.

Ejemplo de “Pushbacks”

Expansiones sucesivas generadas usando Whittle4X, convertidas a modelos digitales de terreno en Surpac




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Debilidades de la tecnología actual

• La geometría de bancos es un artefacto de parámetros económicos, y no se relaciona a restricciones operacionales de planificación, como rampas, botaderos en el pit, o restricciones geotécnicas fuera del límite dado por el talud.

• Producción de varias clases de material desde el banco es programada sin considerar la posición dentro del mismo.

• No hay consideraciones de restricciones operacionales tales como transporte y recorrido de mineral y estéril, construcción de botaderos, requerimientos de mezcla e interacciones con otras unidades de operación.

• Programas dirigidos por VPN no tienden a producir soluciones operacionalmente factibles

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Programación basada en Blast master• Unidades de programación se

corresponden con configuraciones de perforaciones y trondura, agrupaciones mayores de las mismas.

• Mucho más detalle que un típico banco en una etapa, mucho menos detalle que un BM

• Las limitaciones de la secuenciación se basan en el espacio de trabajo y la dirección del acceso, no en un requisito de pendiente de pit final

• Posible prescindir de hipótesis relativas a "etapas" en la evolución de mina.

An entire pit as a blast master

A single bench in the pit as a blast master




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El Problema

• Las soluciones de “caja negra” predefinen el input y el output, objetivo y restricciones.

▫ Input fijo como bancos dentro de etapas

▫ Output fijo como programación anualizada de bancos

▫ Dirección dada por el VPN

▫ Ignora requerimientos/restricciones operacionales

• Herramientas de optimización diseñadas para la evaluación de nuevos proyectos están siendo aplicadas en operaciones complejas, para las cuales las soluciones generadas son a menudo no factibles.

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Cuándo funcionarán estas herramientas?

• Cuando se apliquen a pits únicos, productores de minerales similares

• Que requieren geometrías de banco y etapa simples y secuencias de extracción

• No hay restricciones serias sobre las mezclas o temas relativos a tasas de rendimiento de molienda o metalurgia. No hay penalidades severas de concentrado.

• Implementación operacional no es un motivo de preocupación. O es pasada por encima o no es un objetivo de estudio.

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Cuándo no van a funcionar?

• Cuando se aplican a métodos subterráneos o a combinaciones de operaciones de superficie y subterráneas

• Cuando son requeridos diseños complejos de banco o etapa (para planificación de accesos o restricciones geotécnicas)

• Cuando existe una necesidad de optimización global de múltiples unidades de negocios (minas, lixiviación de pilas, estrategias de acopio, concentradoras, productos y mercados alternativos)

• Cuando hay serias restricciones de mezcla de mineral

• Cuando existen requerimientos operacionales difíciles que no pueden resolverse mediante programas de producción de banco anualizada.

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Un enfoque alternativo

• Prescindir de soluciones de caja negra de entrada/salida fijas para los problemas más exigentes

• Utilice un nivel de detalle en la planificación que sea apropiado para el problema está siendo resuelto

• Aplicar un estrategia de solución “arriba-abajo, dividir y conquistar”

• Utilizar tecnologías de LP-MIP para definir el problema apropiado, incluyendo la entrada de datos, salida de solución, las decisiones, objetivo y restricciones

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Ejemplo: Combinación de minería a rajo abierto y subterránea con acopio de mineral.

• Ubicado en Australia del Sur, al noreste del complejo minero de Olympic Dam de BHPB

• Construcción de una mina a cielo abierto de 8 Mta y de una planta de procesamiento para producir un concentrado de cobre-oro

• Explotación se inició en Agosto de 2006 con el primer concentrado enviado desde Darwin el 30 de abril de 2009

• El pit final planificado será de 1,4 por 1,2 km y 480 metros de profundidad.

• El recurso de oro-cobre se estima en 189.7, con 1,32% Cu, 0,5 g/t Au y 3.1 g/t Ag (ASX, 2009),con recursos sustanciales bajo el pit existente

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Vista aérea del sitio de la mina mostrando el rajo, pilas de acopio, botaderos, concentradora y otras instalaciones de superficie.

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Recurso en sección extendida

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Project Scope• Llevada a cabo una revisión estratégica del proyecto que abarca:

• Detallada planificación de la mina a cielo abierto por bancos, etapas y leyes de corte.

• Acopio en pilas, incluyendo inventarios de mineral sustancial y estrategias de Vida de mina.

• Estrategias de minería para dos operaciones subterráneas planificadas

• Capacidades de mina y molienda alternativas y gasto asociado de capital

• Sensibilidad del proyecto a precio de metal y tipo de cambio

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Rajo mostrando las etapas y reservas subterráneas principales asociadas (LOBOS)

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Principales recursos subterráneos con acceso a una ley de corte NSR de 70 dólares por tonelada (LOBOS)

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Flujos esquemáticos del negocio(LOBOS) representan la dirección permitida del movimiento de material con pilas de acopio (in-out rehandle) a la izquierda y pilas de inventario iniciales a la derecha. Objetos de transporte permiten la producción de mineral de baja y alta ley, estéril y programación de “rehandle”.

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La optimización balanceó ley y recuperación contra tasas de rendimiento de molienda, manteniendo niveles mínimos de flúor y uranio en el concentrado, mientras se recuperaba el valor máximo de la reserva. Estrategias incluidas:

• Mezclando la producción del pit, con inventarios en pilas de acopio y producción subterránea

• Planificación que pondría el tonelaje correcto con las características correctas de mineral en su lugar cuando se necesitara en la molienda.

• Calendarización del comienzo de la producción y la tasa de producción de las minas subterráneas

• Elección del mejor par ley de corte/reserva para las minas subterráneas (niveles de flúor, uranio, cobre y oro varían según el corte, así como el tonelaje)

• Aumento de capacidad de producción, tanto en el rajo como en la molienda.

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Demostración del Modelo y Resultados Typico

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