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CAPTULO VIII. ANLISIS DE COSTOS Y PRODUCTIVIDAD AL IMPLEMENTAR

DETONADORES ELECTRNICOS EDS2 EN EL PROCESO DE TRONADURA

8.1 Introduccin

La perforacin y tronadura es un paso importante en la cadena del proceso minero y sus

resultados como la fragmentacin, la forma y desplazamiento del muckpile, la dilucin, el control de

dao y sostenimiento de la roca, provocan efecto en la eficacia de los procesos aguas abajo,

como se ha mencionado en los captulos anteriores. El valor creado por tonelada de mena

quebrada est relacionado con la diferencia entre el precio que rige cuando se vende como

producto final y el costo para producirla.

Tradicionalmente, el proceso total de la Industria minera est clasificado en dos grupos

mina y planta. stos se manejan con centros de costo separados, inspirados en la

interdependencia. Cada proceso tiene un presupuesto y objetivos de produccin, siendo

normalmente el nfasis maximizar la produccin (toneladas) y minimizar los costos en lugar de

englobar la rentabilidad del conjunto de unidades comercializadas. La eficacia de cada proceso es

considerada como satisfactoria con tal de que ellos estn dentro del presupuesto y se encuentren

los objetivos de produccin. Los gerentes de mina y planta normalmente intentan perfeccionar

cada proceso independientemente ms bien que el proceso completo.

En este captulo se discuten las potenciales fallas de disminuir el costo de perforacin y

tronadura por tonelada de roca fracturada sin considerar su impacto en el proceso aguas abajo.

Presenta un acercamiento prctico para mejorar la tronadura por medio de la incorporacin de los

detonadores electrnicos EDS2, identificando y midiendo la influencia de los resultados de est en

los diferentes procesos aguas abajo y entonces as mejorar el diseo de la tronadura para lograr

los resultados que maximicen globalmente la rentabilidad en lugar de minimizar simplemente los

costos de perforacin y tronadura.

8.2 Visin del negocio El proceso central en cualquier operacin minera involucra la conminucin y separacin de la mena de la roca fracturada in situ y su conversin en l valioso producto final metlico o no

metlico. En algunos casos un producto intermedio como concentrado puede venderse como

producto final en lugar del metal.

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La tronadura normalmente es el primer paso en ese proceso y sus resultados son la

influencia en la eficacia de la conminucin y proceso de separacin a variados grados. Sin

embargo, la Industria minera ha clasificado tradicionalmente el proceso en dos grupos, mina y

planta. Cada grupo adems es dividido en varios subprocesos como perforacin, tronadura,

carguo, transporte, chancado, molienda y recuperacin.

Cada subproceso se maneja como un centro de costo independiente. Ellos tienen su costo

y presupuesto de produccin, y el nfasis de direccin est en lograr y/o maximizar la produccin

(toneladas) presupuestando el costo mnimo. La comunicacin entre diferentes grupos es a

menudo limitada para asegurarse que cada subproceso rena la produccin requerida

inmediatamente por los procesos aguas abajo. La eficacia de cada subproceso se considera que

es satisfactoria con tal de que ellos estn dentro del presupuesto y se encuentren en los objetivos

de produccin. Hay normalmente pequeas seales para entender el impacto de un subproceso

encima de otros procesos aguas abajo y as mejorar la rentabilidad de la unidad total del negocio

minero.

En este tradicional acercamiento la tronadura se ve como un subproceso de mina y su

principal objetivo es fracturar la masa de roca in situ y prepararla para una eficaz excavacin y

transporte. Aqu, los resultados de la tronadura a menudo se evalan y optimizan basado en las

necesidades de las operaciones mineras subsiguientes como el carguo y transporte, mientras se

mantenga la estabilidad de inclinacin del rajo, seguridad, normas medioambientales y se

garanticen operaciones de excavabilidad y carguo buenas. Por eso a menudo se utilizan grficos

como el mostrado en la Figura 8.1, para estimar el esfuerzo ptimo de tronadura.

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Figura 8.1. Tronadura ptima (Sarma S Kanchibotla, DynoConsult, Dyno Nobel Asia

Pacific Limited)

Puede apreciarse que cuando el esfuerzo de tronadura aumenta, los costos de excavacin

y transporte disminuyen, as el esfuerzo de tronadura ptimo es donde los costos totales (tronadura

+ excavacin + transporte) son mnimos.

Tal aproximacin es probablemente verdad para las operaciones donde el objetivo es solo

transferir el material in situ desde un lugar a otro. En operaciones dnde los resultados de la

tronadura afectan el throughput (material pasante de la planta), recuperacin y precio del producto

final, tal acercamiento no puede conducir al ptimo.

8.3 Importancia de una tronadura ptima La pregunta primordial es Cul es la tronadura ptima?

El objetivo esencial de cualquier negocio es aumentar al mximo el ritmo de retorno en su

inversin, o en condiciones simples aumentar al mximo la rentabilidad. En la Industria minera la

ganancia realizada por tonelada de mena fracturada es la diferencia entre el precio que rige

cuando se vende como producto final y el costo para producirlo. La ganancia total puede estimarse

como:

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Ganancia = Ingreso - Costo de operacin - Costo Fijo (1) (8.1) Donde,

9 Ingreso = Valor de la Unidad x Throughput (8.2)

9 Valor de la unidad = (Calidad x Recuperacin x Unidad de precio) (8.3) (1 + Dilucin)

9 Costo de Operacin = Costo operacin de la Unidad x Throughput (8.4)

9 Costo operacin de la Unidad = Costo Unidad de (Perforacin + Tronadura + Carguo

+ Transporte + Chancado + Molienda + Liberacin) (8.5)

9 Costo Fijo = Costo de capital y Gastos generales de operacin (8.6)

Dependiendo de la naturaleza de las operaciones, los resultados de la tronadura pueden

tener un grado variable de influencia en ambos, ingresos y costos de operacin. Los resultados de

la tronadura influyen ms adelante en:

Costos de procesamiento (chancado, molienda y recuperacin) Throughput (material pasante de la planta) y precio (ingresos y costos de operacin) Utilidad

La Figura 8.2 muestra que se tiene en cuenta para determinar el esfuerzo de tronadura ptimo.

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Figura 8.2. Influencia del Esfuerzo de tronadura en los costos (Sarma S Kanchibotla,

DynoConsult, Dyno Nobel Asia Pacific Limited)

La rentabilidad de una operacin puede ser mejorada aumentando los ingresos,

disminuyendo los costos o ambas. El costo tiene dos componentes:

1. Costos de operacin o costo variable

2. Costo fijo.

Los costos de operacin o variables como los detonadores, explosivos, bits de perforacin,

petrleo o gasolina, qumicos de flotacin, etc., son en funcin del throughput. Sin embargo, costos

fijos importantes en maquinarias y algunas formas de trabajo son independientes del throughput.

Por ejemplo, costos financieros para obtener importantes maquinarias como las palas y molinos

SAG permanecern igual si la produccin est bajo o sobre la capacidad proyectada.

Se ha mostrado que la eficiencia de los procesos aguas abajo (especialmente chancado y

molienda) se influencian por el esfuerzo de tronadura. Normalmente el chancado y molienda

disminuyen sus costos con el aumento del esfuerzo de tronadura. De igual manera para una

importante inversin dada, el throughput aumenta con el incremento del esfuerzo de tronadura

hasta cierto punto, ms all que adems se requiera capital adicional para un aumento en el

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throughput. Por consiguiente, el costo fijo por unidad disminuye con el incremento del esfuerzo de

tronadura hasta cierto punto, como se pudo apreciar en la figura 8.2.

El costo total por unidad es la suma del costo por unidad de operacin (o variable) y el

costo fijo por unidad. Tal como se retrata en la figura 8.2, el esfuerzo de tronadura necesario para

lograr el mnimo costo por unidad de operacin no necesariamente puede resultar un mnimo

costo total por unidad. Incluso el esfuerzo de tronadura que produce el costo total por unidad ms

bajo no puede ser ptimo porque, el componente del ingreso de rentabilidad en la ecuacin (1) no

est considerado.

La influencia del esfuerzo de tronadura por el lado del ingreso en la ecuacin de

rentabilidad para diferentes situaciones en la Industria minera es mostrado por un conjunto de

grficos hipotticos en la Figura 8.3.

Figura 8.3. Influencia del Esfuerzo de tronadura sobre la rentabilidad (Sarma S

Kanchibotla, DynoConsult, Dyno Nobel Asia Pacific Limited)

La figura 8.3(a), representa una situacin dnde el precio/valor del producto final no es

influenciado por el esfuerzo de tronadura (Ej. metales bases y preciosos) por consiguiente, el

ingreso slo puede ser aumentado incrementando el throughput. El ptimo esfuerzo de tronadura

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en tal situacin se reduce en la zona dnde el throughput alcanza el mximo con el mnimo de los

costos totales. No necesariamente puede ser el que logra slo costos totales mnimos.

La figura 8.3(b) representa una situacin dnde el precio/valor del producto final vendible

es afectado por el esfuerzo de tronadura. Por ejemplo en la Industria de menas frricas el trozo la

mena frrica que prima a un orden por encima de los finos y generalmente superior a los finos del

esfuerzo de tronadura. De igual manera en las tronaduras de carbn y en la minera en general el

valor del producto final es en funcin de la distribucin del tamao, que es influenciado por el

esfuerzo de tronadura.

En esta situacin el ingreso total es en funcin del precio/valor del producto final y el

throughput. Por eso la forma del grfico del ingreso en esta situacin figura 8.3(b) es diferente al

grfico del ingreso mostrado en la figura 8.3(a). En esta situacin los ingresos mximos

normalmente se logran en una zona dnde valor/precio del producto final es relativamente alto. El

esfuerzo de tronadura ptimo en esta situacin baja en la zona dnde la diferencia entre los

ingresos y costos, es mxima y positiva.

La figura 8.3(c) representa la situacin dnde el precio del producto final es constante pero

la recuperacin o el throughput del producto final aumenta con el incremento del esfuerzo de

tronadura hasta cierto punto y despus desciende con el ftil aumento del esfuerzo de tronadura.

Por ejemplo en operaciones de lixiviacin en pilas la recuperacin del producto final aumenta con

el mejoramiento en la fragmentacin (o esfuerzo de tronadura) hasta cierto punto, es decir

cualquier mejoramiento extremo en la fragmentacin (excesivos finos) puede llevar a reducir las

recuperaciones. Similarmente en las minas a rajo abierto de carbn, el alto esfuerzo de tronadura

utilizado en la disminucin de las tronaduras de proyeccin, la cantidad de material manipulado por

las dragalinas y por los equipos pesados de carguo reduce la recuperacin del carbn final. En

tales situaciones hay una zona de esfuerzo de tronadura dnde las recuperaciones (o ingresos)

puede aumentarse al mximo con los mnimos costos. Sin embargo el esfuerzo de tronadura

ptimo debe ser la zona dnde la diferencia entre los ingresos y costos, tambin es mxima y

positiva.

Los ejemplos descritos en este captulo demuestran que la aproximacin de minimizar el

costo por tonelada fracturada e ignorar su impacto aguas abajo para la optimizacin de la

tronadura, no puede producir maximizacin de ganancias que son el objetivo principal de

cualquiera negocio. Para alcanzar la mejor solucin, es necesario entender el impacto de un sub-

proceso sobre los otros. Los costos para algunos subprocesos necesitan ser aumentados para

reducir los costos globales y aumentar los ingresos. Minimizar solamente los costos de operacin

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no produce ninguna solucin ptima a menos que incida sobre los costos fijos por unidad y estn

considerados en los ingresos.

En esta tradicional aproximacin no hay ningn incentivo para cualquier sub-proceso

aumentar su costo por unidad para as mejorar la rentabilidad global. Por eso una aproximacin

recomendada, es que cada subproceso se perfeccione cuidadosamente considerando su impacto

sobre todos los procesos aguas abajo y la rentabilidad global, siendo aqu donde se apunten las

directrices de la utilizacin de los detonadores electrnicos EDS2.

8.4 Parmetros partculas en costos aportados por los detonadores electrnicos EDS2 Una adecuada fragmentacin significa que el mineral quebrado es de tamao consistente sin colpas, es decir, que puede ser transportado fcilmente, que puede ser procesado

econmicamente y que el mineral extrado no venga mezclado con roca estril como resultado del

proceso de explotacin, sin duda parmetros familiares que han sido descritos a lo largo de este

trabajo, que involucran la precisin, exactitud y flexibilidad de programacin de los detonadores

electrnicos EDS2.

Si bien el relativo aumento en costo que puede incidir la inclusin de esta tecnologa, es

por lo general un pequeo porcentaje del costo total que encontramos en el carguo, transporte,

chancado y proceso de recuperacin en general. La pequea diferencia de un detonador de

precisin es insignificante, comparado con una disminucin de produccin causada por

fragmentacin insuficiente. Un anlisis de los costos de los detonadores requiere que los efectos

de la precisin de la mano con la energa explosiva sean situados en una perspectiva correcta

dentro de todas las operaciones mencionadas.

Sin duda a medida que se han aumentado los costos mina, se ha ido enfatizando ms en

los ndices de produccin y eficiencia. Una de las maneras ms fciles de monitorear el ndice de

produccin y la eficiencia de los detonadores para una frente de disparo dada, por ejemplo, es

midiendo su avance por disparo. El avance de la frente se calcula usualmente por el largo en que

fue tronada completamente comparado con la profundidad total de barrenos perforados y que se

entrega como un porcentaje. Obviamente el mximo avance de la frente, y por lo tanto la mxima

produccin, se alcanza cuando la carga de roca es quebrada limpiamente hasta el fondo de los

barrenos.

Una frente de avance pobre es doblemente costosa, no slo por la prdida de perforacin y

en explosivos en la tronadura inicial, sino tambin porque ms perforaciones y explosivos deben

emplearse para lograr una explosin exitosa en quebrar la roca que ya debi haber sido quebrada.

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Un corto avance en la frente tambin tiene relacin con un menor ndice de produccin. Por

ejemplo, mejorando el avance de una frente entre 85% y 90% da como resultado un 5% de

aumento en produccin Adicionalmente, el largo total de perforacin se reducir en un 5% por la

reduccin del esfuerzo en perforar.

Mirando de una forma ms global, pero netamente particular del uso de los detonadores

electrnicos EDS2, que implicancias producirn en trminos de aportes significativos en los

ingresos netamente atribuibles a la valorizacin de inventario de bloques.

Un inventario de bloques de un yacimiento con informacin de leyes de varios elementos,

puede ser caracterizado econmicamente para definir las reservas que sern explotables. Esto

significa que al cambiar algunos parmetros que definen este inventario, la cantidad de reservas de

un yacimiento puede variar (Figura 8.4).

Figura 8.4. Costo de extraccin de un bloque del

yacimiento (Optimizacin Rajo Abierto usando Minesight

Scheduler y Opticut; J.P. Moriamez y J.A. Aranis, Golden, CO, 2001)

Si se disminuye el costo mina indudablemente aumenta el valor del bloque. Por lo cual una mejora en los parmetros de estimacin del inventario de bloques, como es el caso del costo mina,

puede arrojar un beneficio econmico significativo. Esto significa que se agrega un valor a cada

uno de los bloques de acuerdo a la cantidad porcentual de los elementos de inters que estos

tengan. Este valor estar condicionado a un nivel de costos de extraccin y procesamiento para

llegar a ser un producto con el nivel de pureza requerido.

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De acuerdo a estos ingresos y costos, los bloques del inventario sern derivados a una planta de benficos o a un acopio de estriles, adems de poder explotar ms bloques de material

estril y ms importante aun llegar a explotar bloques con leyes menores a la Ley de corte. Por lo

tanto una variacin de estos parmetros automticamente influir en las reservas proyectadas.