estrategias de to de minado y evaluacion economica para maximizar el valor de un proyecto minero
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ESTRATEGIAS DE PLANEAMIENTO DE MINADO Y EVALUACION ECONOMICA PARA MAXIMIZAR EL VALOR DE UN PROYECTO MINERO
RESUMEN
El presente trabajo forma parte del constante esfuerzo del área de planeamiento de Milpo para maximizar la rentabilidad de nuestros proyectos. Se aplicó la presente metodología en un yacimiento de cobre con mineral de óxidos y sulfuros inicialmente considerados marginales, luego de múltiples evaluaciones y optimizaciones en cada etapa del planeamiento, se obtuvo un plan minero que hizo posible viabilizar el proyecto.
El proyecto se ha enfocado integralmente, tomando en cuenta el contexto actual de precios del cobre, escenarios de costos, que a la par con un planeamiento de minado optimo y una evaluación económica ha permitido generar un proyecto rentable de un yacimiento de cobre marginal.
Se observa que muchos yacimientos similares con leyes marginales no están siendo explotados debido a una falta de estrategias como las desarrolladas en el presente trabajo que permitan viabilizar su rentabilidad.
La evaluación fue llevada a cabo usando últimas versiones de varios algoritmos especializados en optimización y planeamiento de minado.
La secuencia de trabajo esta plasmada en el flujograma del proyecto. Inicialmente se definieron las variables críticas del proyecto, se generaron los pits económicos, se evalúo el margen operativo de los diferentes pits, se analizaron diversas alternativas de planes de minado, primero optimizándolo en software, y luego en flujos de caja, se sensibilizaron diversas variables críticas en las diversas etapas del proyecto con el objetivo de maximizar el valor presente neto en cada etapa de la evaluación, dándonos como resultado el aumento de la rentabilidad de un proyecto marginal.
Las estrategias analizadas permitieron reducir los costos a priori, con un planeamiento y diseño de minado adecuado. Enfoques de este tipo puedenpermitir hacer rentable un proyecto marginal, el proyecto actualmente se viene ejecutando de acuerdo a lo proyectado.
1.0 INTRODUCCIÓN
1.1 Contexto actual
El precio de los metales es el principal factor de riesgo y de sensibilidad en la industria minera, y afecta principalmente a los paises productores de materias primas, en el presente trabajo se plantea una metodologia la cual permite manejar de una mejor manera esta incertidumbre mediante la aplicación de software especializado y metodologias de evaluación de costos.
Desde mediados del 2005 se aprecia un cambio en los patrones del precio de los metales, principalmente asociado a un crecimiento economico de paises como China los cuales mantienen un nivel de precios mas alto que en los años anteriores, estos nuevos patrones de precios, hacen rentables en el corto plazo muchos proyectos que anteriormente no lo eran.
Este contexto de mayores precios de los metales asociado al constante desarrollo de software especializado en mineria ha permitido desarrolla la presente metodología haciendo rentable proyectos que en años anteriores tuvieron un margen negativo.
La figura 2.1-1 gráfica los precios de los metales, asociada a margenes operativos de proyectos tipo similares a los desarrollados en el presente trabajo. En minería es costumbre manejar el riesgo, castigando el precio del cobre y luego realizando la evaluación económica, la grafica muestra que siendo conservadores, se pierden oportunidades de ganar ingresos, como los mostrados en la figura 2.1-1en los ultimos años.
1.0 UbicaciónEl proyecto se encuentra ubicado en Antofagasta - Chile, en un sector ampliamente prospectivo, cercano a varios proyectos mineros de gran envergadura como Mantos Blancos, Michilla, etc.
1.1 Descripción del ProyectoEl proyecto considera un yacimiento de cobre con mineral de sulfuros en profundidad y óxidos de cobre aflorando en superficie. La geometría del yacimiento permita explotar por Tajo Abierto las partes superiores y por métodos subterráneos los niveles inferiores. Debido a la cantidad de recursos disponibles en los niveles superiores, se ha planeado la explotación por Tajo Abierto los 2 primeros años, y validar con exploración el plan a 6 años del sector por Tajo Abierto.
La estrategia general de explotación considera minar en un inicio 4,000 tpd de óxidos de cobre y posteriormente, luego de conciliar el modelo de bloques, ampliarlo a 6,700 tpd. Paralelamente, se lleva a cabo la exploración complementaria de comprobación de recursos inferidos y de incremento de recursos en el sector.
De ratificarse los recursos inferidos la operación duraría aproximadamente 6 años. Durante la explotación de óxidos, se continuará con la exploración de sulfuros mediante perforación de aire reversa de largo alcance a partir de los tajos en operación. Cubicado el suficiente tonelaje de sulfuros, se considerará la explotación de los óxidos como parte del desbroce del futuro gran tajo de sulfuros.
La operación bosquejada visualiza una operación que comienza en los tajos diseñados en el presente proyecto. Si el precio del cobre se mantiene como en los últimos años, la operación procesará sulfuros secundarios y primarios, se efectuarán los estudios para definir el tamaño de la planta concentradora convencional para procesar los sulfuros primarios, la que se estima no será menor a 50,000 tpd.
1.2 FLUJOGRAMA DE TRABAJOLa metodología de trabajo, la secuencia de análisis y el manejo de información relacionada se detallan en el Flujograma general de la figura 3.01.
Figura 2.1-1: Precio histórico del cobre
Figura 3.0-1: Flujograma General para la evaluación de proyectos de Tajo Abierto
El Flujograma de la figura N° 3.0-1, se detalla en el apendice 1 del presente trabajo tecnico denominado "Flujograma de procesos y datos", muestra el proceso empleado y el manejo de información en cada etapa de la evaluación.
0.0 INFORMACION DEL PROYECTO
0.1 Modelo Geológico
Con el objetivo de discriminar la informacion para el planeamiento, la información del modelo de bloques se restringio en 3 etapas, el largo plazo en una primera etapa, el mediano plazo y el corto plazo, entre multiples variables tomadas en cuenta, se definio 3 escenarios de restricción:
- Restricciones Modelo de Sulfuros : Considerado recursos oxidos, mixtos y sulfuros, permitio plantear un horizonte de largo plazo para el proyecto.
- Restricciones Modelo de Oxidos Mediano Plazo: permite generar un horizonte quinquenal el cual permite guiar el planeamiento de corto plazo.
- Restricciones Modelo de Oxidos Corto Plazo: Considera los recursos a considerarse en la reserva y el Plan Anual.
La figura N° 4.1-1 muestra la curva tonelaje ley de los recursos del proyecto.
Se estimo el Cut Off para diversos escenarios, estableciéndose cut off general y cut off interno para discriminar el aporte de mineral a la planta.
Dentro del detalle del modelo de bloques, se considera atributos tales como:
- Modelo de Densidad- Condición de No Negatividad de Leyes
El modelo consolidado, incluye tipos de materiales para clasificar y controlar el planeamiento de minado, en una secuencia de minado que permita optimizar el Van a través de una optimización del Cut Off en el tiempo. Se definieron los siguientes tipos de material:
- HG_Ox: Alta ley de óxidos- LG_Ox: Baja ley de óxidos- W_Ox: Desmonte de óxidos- Mx y Sx : Mineral mixto y sulfuros.
El modelo considero atributos para el valor del bloque (block value), empleados en los softwares de optimización considerando la formula: "Bock Value = Ingresos-Costo Procesamiento-Costo de Minado"
0.2 Modelo Geotécnico
El modelo geotécnico considera ángulos de talud para el diseño operativo del tajo abierto final, la figura N° 4.2-1, detalla los dominios estructurales para cada sector.
Figura N° 4.2-1 Dominios Estructurales con Ángulos de Talud Final
0.3 Modelo Económico
Para el modelo económico se tomo una matriz de diferentes precios del cobre, se manejo una matriz de costos de operación con promedio de 20 US$/tms, la distribución de costos se detalla en el cuadro N°4.3-1.
Cuadro N° 4.3-1 Distribución de costos
Item Porcentaje
1. Mina 42%
2. Planta 49%
3. Adm. y servicios 10%
Costo Total 100%
El costo de planta se determino mediante el modelamiento del costo en función de diversas variables, las cuales permitieron definir un perfil de costos graficado en la figura N° 4.3-1.
Figura N° 4.3-1 Modelamiento del Costo de Planta
0.0 Modelo de Recuperación Metalúrgica
Para reflejar la influencia de los óxidos la recuperación, se realizo un modelo recuperación que asigna los valores en función de la variación del cobre aportado en el mineral de cabeza. La figura N° 4.2-1 muestra el detalle.
Figura N° 4.2-1 Modelo de Recuperación Metalúrgica
4.- PLANEAMIENTO
4.1 Secuencia de Minado
La figura N°5.1-1, muestra la secuencia de minado para el Sector:
• Etapa 1: La explotación inicia en el Tajo 2, con extensión al norte.• Etapa 2: Integración del Tajo 1 y 2. Considera exploración del sector intermedio.• Etapa 3: Considera explotar los óxidos del Tajo 1, 2 y 3.• Etapa 4: Considera explotar los óxidos y sulfuros uniendo los Tajo 1,2 y 3 con el Tajo norte.
• Figura N° 5.1-1 Secuencia de Minado esquemática
4.2 Validación del Modelo de Optimización Tajo Abierto
Todo software de optimización de tajo abierto tiene un sesgo predeterminado debido a la forma de programar los algoritmos de optimización, la forma de reportar, los modelos geológicos sobre los que fueron desarrollados, etc. Para efectos de revisar este sesgo se realizaron optimizaciones económicas con 3 diferentes softwares mineros. Se setearon los mismos parámetros descritos en los ítems anteriores. Los resultados se detallan en el cuadro N° 5.2-1.
Como conclusión de la validación se menciona que el software N°3 de Optimización de Tajo Abierto genero un mayor Margen operativo en el orden de 16% mayor que el software N°1. Este análisis permite generar diversas alternativas para aumentar el Valor del proyecto en la etapa de desarrollo del Pit Económico.
Cuadro N° 5.2-1 Cuadro comparativo de Optimizaciones de Tajo Abierto
Software N°1 Optimizacion Tajo Abierto Margen Operativo
Sector Mineral (tm) %CuT Ratio desbroce US$ n
Rajo 3 3,108,427 0.64 4.1 4,863,674
Rajo 1 y 2 6,347,818 7.6 2.3 27,160,531
Emperatriz Norte 15,026,577 3.7 4.0 71,833,085
Total 24,482,822 0.70 3.8 103,857,290
Software N°2 Optimizacion Tajo Abierto Margen Operativo
Sector Mineral (tm) %CuT Ratio desbroce US$
Rajo 3 3,713,888 0.63 3.8 6,434,452
Rajo 1 y 2 9,989,351 0.63 2.9 35,158,297
Emperatriz Norte 16,732,217 0.71 4.1 68,118,771
Total 30,435,456 0.67 3.6 109,711,519
Software N°3 Optimizacion Tajo Abierto Margen Operativo
Sector Mineral (tm) %CuT Ratio desbroce US$
Rajo 3 3,152,136 0.63 3.3 8,772,862
Rajo 1 y 2 9,426,965 0.64 2.5 41,903,263
Emperatriz Norte 15,621,069 0.71 3.9 70,259,587
Total 28,200,170 0.67 3.3 120,935,711
(*) : Se conoce como margen operativo a la diferencia entre las ventas menos los costos de minado, procesamiento, administrativos y de ventas. Se puede expresar en dólares (US$) o como porcentaje de las ventas.
4.3 Modelo de Optimización Tajo Abierto
Se analizaron 3 escenarios, los cuales sirvieron de lineamientos generales para el plan de minado:
Escenario A: Pit economico con Recursos de Sulfuros y OxidosEscenario B: Pit economico con Recursos de Oxidos Medido + Indicado + Inferido Escenario C: Pit economico con Recursos de Oxidos Medidos + Indicados
Los resultados de estos escenarios de optimizaciones delinearon el plan minero. En el grafico 5.3-1, a manera descriptiva se muestra el grafico "pit by pit" para el segundo escenario, donde se detalla el volumen y VPN de diferentes tajos abiertos para diferentes precios de cobre. Este grafico de sensibilidad del pit en funcion al precio permite definir fases de minado previos al pit final.
Figura N° 5.2-1 Grafico "Pit by Pit"
Con el objetivo de reducir el riesgo del proyecto, se realizo el analisis de sensibilidad de diversos parametros que influyen en la estimacion de los pits economicos. La figura N° 5.2-2 muestra el gráfico de sensibilidad del proyecto.
Figura N° 5.2-2 Análisis de Sensibilidad del Pit Económico
El analisis de sensibilidad del Pit economico, permite identificar las variables que mas inciden, se tiene el siguiente orden según su importancia:
1° : Precio del Cobre / Recuperación metalúrgica2° : Costos de procesamiento3° : Costos de mina4° : Angulo de Talud Final
Como conclusión, las variables ligadas a los ingresos inciden de una mayor manera en el resultado económico, por lo que el control de la dilucion tienen un impacto mayor que el costo de mina y los ajuste del angulo de talud final del proyecto.
4.4 Diseño de Fases de minado y Estrategias de Ley de corte.
Se definió el escenario C, como una primera fase de minado. El escenario B es una segunda fase de minado y el escenario A se considera como el pit final del proyecto.
Con el objetivo de afinar el plan de producción y optimizar el VAN del proyecto, se ha iniciado el plan de producción en los sectores con mayores leyes, estas leyes van decreciendo en el tiempo solo en los sectores que es posible modificar la secuencia de minado.
Como algoritmo de optimización de la Ley de Corte, se empleó los lineamientos de Kenneth Lane(i) , esta secuencia de minado fue ajustado de acuerdo a las direcciones de minado recomendadas por geomecanica y por una secuencia operativa que permita una rapidez en el minado.
4.5 Diseño Operativo
Los parámetros de diseño consideran bancos de 6 m de alto, el ángulo de talud final varía según los diversos sectores del Tajo abierto entre 43° y 55°. Los parámetros de diseño generales considerados en el planeamiento son los siguientes:
Altura de Banco : 6 m Ancho de Berma promedio : 3 m Angulo de Talud de Banco : 70° Ancho de Rampa : 9 m Gradiente de Rampa : 10% Ancho mínimo de carguio : 20 metros.
La figura N° 5.5-1, se muestra un isometrico con el diseño operativo de los 2 primeros años de operación del sector.
Figura N° 5.5-1 Isométrico Diseño Operativo del Sector
4.6 Plan Minero
El programa de producción considera tercerizar todas las operaciones mina. Se considera un plan inicial de 2 años, considerando reservas probadas probables y un programa de recategorizacion de recursos desde el inicio de la operación. El Plan de mediano plazo considera un horizonte de 5 años. El programa de producción quinquenal se detalla en el cuadro N° 5.6-1
Cuadro N° 5.6-1 Programa de Producción Quinquenal
Periodo Año Esteril (tm) Mineral (tm) % Cut
1 Año 2010 1,252,000 380,000 0.53
2 Año 2011 4,224,000 1,320,000 0.55
3 Año 2012 6,656,000 2,080,000 0.53
4 Año 2013 7,680,000 2,400,000 0.53
5 Año 2014 7,680,000 2,400,000 0.50
TOTAL 27,492,000 8,580,000 0.52
Considerando los lineamientos del planemiento quinquenal se detalla el plan de producción del primer año (figura N° 5.6-2).
Figura N° 5.6-2 Programa primer año de producción.
El plan del primer año considera un crecimiento sostenido de producción el cual permite aumentar los recursos de manera sostenida durante el primer año. El plan considera ampliar la producción hasta 200,000 tm mensuales de óxidos a partir del segundo año de operación.
El plan considera realizar la exploración operativa en paralelo con el programa de producción con el objetivo aumentar la frontera de la información y aumentar el tamaño del tajo abierto según los resultados de la exploración.
5.0 CONCLUSIONES
- Es posible manejar el riesgo del precio del cobre y aprovechar los precios altos, siempre y cuando se tomen los planes de contingencia en el caso se tenga una bajada de precios el cual afecte la rentabilidad del proyecto.
- El presente trabajo es aplicable a proyectos marginales, con poco nivel de inversión y que tengan costos hundidos los cuales permitan generar rapidamente ingresos aprovechando la coyuntura de precios altos.
- Los software de optimizacion de tajo abierto, permiten visualizar diversas alternativas de planeamiento, las cuales pueden aumentar el valor de un proyecto minero. Un adecuado uso de estas herramientas a la par del empleo de criterios como estimacion del Margen Operativo y de proyecciones de Flujo de caja preliminares permiten mejorar el planeamiento en etapas previas a la estimacion del VANE (Valor Actual Neto Economico) del proyecto.
- La metodologia desarrollada permite aumentar alternativas en el planeamiento, pudiendo hacer rentable proyectos marginales.
- El VANE del proyecto esta en el orden de los 10 millones US$ para los 2 primeros años, por lo que el proyecto es rentable. La figura N° 6.0-1 muestra analisis de sensibilidad del VANE.-
- Figura N° 6.0-1 Análisis de Sensibilidad del VANE
- Como una herramienta de gestión de empresas especializadas mina, se puede emplear el cuadro N° 6.0-1, en el que se presenta la variacion del VANE variando el costo de mina y el precio del cobre.
Cuadro N° 6.0-1 Sensibilidad del VANE (considera Costo de Mina y Precio Cobre)
VANE (8%) Millones US$
COSTO DE MINA-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0% 10% 20% 30% 40%P
RE
CIO
DE
L C
OB
RE
-50% -12.8
-15.5
-18.3
-21.0
-23.8
-26.5
-29.3
-32.0
-34.7
-37.5
-40% -5.4 -8.2 -10.9
-13.7
-16.4
-19.2
-21.9
-24.6
-27.4
-30.1
-30% 1.9 -0.8 -3.6 -6.3 -9.0 -11.8
-14.5
-17.3
-20.0
-22.8
-20% 9.3 6.6 3.8 1.1 -1.7 -4.4 -7.2 -9.9 -12.6
-15.4
-10% 16.7 13.9 11.2 8.4 5.7 3.0 0.2 -2.5 -5.3 -8.00% 24.0 21.3 18.6 15.8 13.1 10.3 7.6 4.8 2.1 -0.6
10% 31.4 28.7 25.9 23.2 20.4 17.7 15.0 12.2 9.5 6.720% 38.8 36.0 33.3 30.5 27.8 25.1 22.3 19.6 16.8 14.130% 46.1 43.4 40.7 37.9 35.2 32.4 29.7 26.9 24.2 21.540% 53.5 50.8 48.0 45.3 42.5 39.8 37.1 34.3 31.6 28.8
- Actualmente el proyecto se viene ejecutando en su primer mes de operación. Los resultados se podran apreciar en los proximos 3 meses de operación. Hasta el momento el proyecto tiene ligeras variaciones que se pueden considerar dentro del margen de error del mismo.
- Las estrategias analizadas permitieron reducir los costos a priori, con un planeamiento y diseño de minado adecuado. Enfoques de este tipo pueden permitir hacer rentable un proyecto marginal, el proyecto actualmente se viene ejecutando de acuerdo a lo proyectado.
6.0 AGRADECIMIENTOS
Se agradece al Grupo Milpo por permitir desarrollar y presentar el presente trabajo y a nuestra Gerencia de Planeamiento por el apoyo en el presente proyecto.
7.0 REFERENCIAS
(i) : "Strategic Open Pit Mine Planning and Cut Off Grade Optimization" Short Course SME-Febrero 2010.
(ii) Informe Interno Gerencia Planeamiento N° GP- IV-006-Rev.1 : "Proyecto de producción del sector emperatriz a 200,000 tm/mes"
(iii) Informe Interno Gerencia Planeamiento N° GP- IV-005-Rev.5 : "Reactualización Proyecto Reactivacion Unidad Ivan"
(i) APENDICE
Apendice 1: Flujograma de Procesos y Datos