seleccion de fases y generacion del plan minero

7/26/2019 Seleccion de Fases y Generacion Del Plan Minero

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Evaluacin Tcnico- Econmica y Planificacin Estratgica del Proyecto Minero Punto Verde

Mauricio Andrs Pincheira Rodrguez

Departamento Ingeniera de Minas Facultad de Ingeniera Universidad de La Serena

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SELECCIN DE FASES Y GENERACIN DEL PLAN MINERO.

6.1 Introduccin.

El hecho de contar con un pit final en el que las fluctuaciones de las distintas

variables que controlan el negocio minero repercutan en la menor forma posible,

ayudar a conseguir los objetivos propuestos, pero para ello es necesario

establecer un camino para llegar a este estado final, el cual se denomina

Secuencia de Explotacin o Estrategia de Consumo de Reservas.

Esta secuencia de explotacin o estrategia de consumo de reservas consiste en la

manera de cmo se extraen los distintos materiales desde el pit, durante el

perodo comprendido entre el inicio de la explotacin hasta el final de la vida de la

mina. La extraccin de material se realiza en sucesivos pits intermedios al pit final

que se denominan Fases o Expansiones.

La manera de cmo se desarrolle la secuencia de extraccin de las distintas fases

tiene una estrecha relacin con la distribucin de las variables geolgicas,

geomecnicas, metalrgicas y econmicas del yacimiento.

Cabe destacar que una secuencia ordenada que cumpla con las restricciones

tcnico-operacionales y que adems entregue los mejores resultados de

rentabilidad son las metas que se deben tener presente y por las cuales se debe

trabajar. Para la obtencin de esta secuencia o fases no existe una tcnica nica

que nos permita asegurar que la ruta elegida es la correcta u ptima, existiendo

para ello diversos algoritmos o criterios, los cuales permiten establecer una

secuencia de consumo de las reservas lo ms acorde con las condiciones

establecidas previamente en este estudio.


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Como se analiz en el captulo anterior Whittle trabaja estableciendo dos tipos de

estrategias de consumo de reservas (Mejor y Peor Caso), pero ninguna de ellas es

realmente prctica, aunque si contendrn dentro de sus lmites cualquier otra

estrategia que sea aplicable. Por ello, se debe buscar la secuencia ptima para la

extraccin de material dentro de aquellos lmites.

Para establecer la secuencia ptima de extraccin de reservas se utilizar el

software NPV Scheduler 3, el cual posee una herramienta de planificacin

estratgica que determina lo que se debe explotar de las reas accesibles en cada

perodo de la vida de la mina, buscando de esta manera obtener el mayor VAN deacuerdo a parmetros previamente establecidos como lo pueden ser lmites de

movimiento de materiales, dependencia entre fases o pushbacks, cantidad de

bancos a explotar por perodo, etc.

6.2 Seleccin de Fases de Explotacin.

La eleccin de fases es un proceso que tiene como objetivo el fraccionamiento del

pit final en diversas etapas, las cuales deben cumplir con los requisitos tcnico-

operacionales con el objetivo de extraer el mineral de la forma ms eficiente

posible de modo de alcanzar el mximo beneficio.

El nmero de fases o pushbacks que presente el proyecto depender del tamao

del yacimiento, vida del proyecto, parmetros de diseo, criterios operacionales y

polticas de la empresa.

Existen una serie de criterios y tcnicas para obtener una seleccin adecuada de

la secuencia de fases. Algunos de los ms conocidos y utilizados son explicados

brevemente a continuacin:


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Variacin de Ley de Corte de Diseo: cada fase es construida exigindole

una ley mnima, la cual ir decreciendo en el tiempo hasta alcanzar la ley

crtica con la que fue diseado el pit final.

Variacin de Costos: cada fase es diseada a partir de una nueva

valorizacin aplicada a los bloques, con costos que bajarn en el tiempo

hasta llegar a los costos base utilizados en la construccin del pit final.

Exigencia de Beneficios: obtenida a travs de la generacin de una

envolvente (cono), la cual debe ir encerrando material que en su totalidad

entregue un cierto beneficio, que por lo general es decreciente en el tiempo,

formando envolventes de isobeneficio hasta llegar al pit final (comnmente

con beneficio neto nulo).

Variacin de Precios: consiste en la generacin de una serie de pits a

travs de la variacin del precio del producto, tanto de manera creciente

como decreciente en la que los pits generados son pits anidados, es decir,

un pit de menor precio es envuelto en su totalidad por otro de mayor precioy as sucesivamente hasta llegar al pit final. Esta es la metodologa que

utiliza Whittle para definir el pit final y en la que se basar NPV Scheduler

para obtener un plan minero, en donde cada fase o pushback se consigue a

travs de la unin de varios de estos pits anidados o fracciones de ellos con

el objeto de cumplir con los requerimientos ingresados y obtener un

resultado ptimo.

La serie de pits generada fue hecha realizando una variacin total del precio de

venta del cobre para la obtencin de las envolventes. Esto ocurre debido a que el

proceso de optimizacin es trabajado mediante la aplicacin del ponderador RF

(Revenue Factor), definido anteriormente.


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En general, la orientacin de las fases seguir la tendencia entregada por la serie

de pits anidados generados.

Como objetivo principal tenemos el de maximizar el valor presente neto del

proyecto, para lo cual se debe seleccionar una secuencia de fases que nos

entregue un VAN acotado por las dos estrategias establecidas anteriormente para

el pit final seleccionado y que cumpla obviamente con las condiciones tcnico-

operacionales requeridas.

La idea principal en la seleccin de fases es la de generar el mximo beneficioeconmico en el menor tiempo posible, de preferencia durante la primera fase, de

modo de amortizar en forma rpida el capital invertido. Siendo las fases

intermedias las que deben generar el mximo de utilidades ya que la inversin se

encontrara amortizada; ahora bien, todo esto est supeditado a las condiciones

que presente el yacimiento, ya que como ocurre en nuestro caso es necesario

primero remover una cantidad de material estril para acceder al mineral que se

encuentra cerca de la superficie.

La seleccin de fases deber permitir un desarrollo y produccin armnica,

rentable y continua durante la vida de la mina, esto implica que en cualquier

momento de la vida de la mina deben coexistir a lo menos tres fases:

La primera de ellas alcanzando el final de su vida til.

La siguiente empezando la etapa de produccin plena.

La tercera comenzando su explotacin en sus bancos superiores, moviendo

sobrecargas.

Lo anterior tiene el objetivo de cumplir con los requerimientos tcnico-

operacionales de mantener un equilibrio en el movimiento de materiales entre la

mina y la planta de proceso, cumpliendo la tasa total de movimiento de materiales

e intentar mantener una constante alimentacin de mineral a planta de acuerdo a


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su capacidad mxima establecida, con el fin de tener una produccin constante de

fino y cumplir con las futuras obligaciones en la venta del producto y no tener

perodos en que solamente exista remocin de estril.

Dentro de las consideraciones tcnicas se ha establecido un ancho operacional de

trabajo de unos 50 metros as como tambin se ha establecido la dependencia

entre fases en donde una fase no entra en produccin a menos que su

predecesora ya haya terminado su etapa de produccin o est prxima a hacerlo.

Lo anterior nos permite cumplir con el objetivo de poder trabajar durante la vida de

la mina de manera simultnea con dos o tres fases para mantener el movimientototal de material establecido 43.8 Mt/ao e intentar mantener el ritmo de

produccin establecido para la planta que es de 18.25 Mt/ao.

El pensar en trabajar las fases de manera independiente una de otra se

contrapone con la necesidad operacional de mantener la tasa de produccin antes

establecida. Lo anterior es importante destacarlo porque el hecho de realizar una

explotacin independiente genera que en el inicio de cada fase existan perodos

en donde la explotacin de la mina solo remueva material estril para poder dejar

mineral descubierto, todos esto con la consecuencia de provocar variabilidad en el

ritmo del material procesado, causando un importante desequilibrio en el sistema,

ya que para conseguir la produccin ptima se deber incurrir en un mayor

nmero de equipos con todos los costos que se asocian a este hecho y que por

los problemas fsicos que esto acarrea (espacios mnimos requeridos para la

operacin) no ser capaz de cumplir. Tambin es importante considerar que el

hecho de tener una planta de proceso trabajando a un 30, 40 o un 60% de su

capacidad nominal establecida provocar un problema de carcter econmico

debido a esta inutilizacin.

La eleccin de fases debe presentar, tomando en cuenta el tamao de nuestro

yacimiento, un horizonte mnimo para cada fase de unos 2 aos y un mximo no

mayor a 4 aos de vida, con excepcin de la ltima fase, la cual podr extenderse


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por sobre este lmite ya que cabe la posibilidad de extender la duracin del

proyecto si la cantidad de reservas llegara a aumentar.

Dada la cantidad de aos que tiene de duracin el pit final y los mximos

horizontes de planificacin establecidos por fases, el nmero mximo de ellas ser

de tres fases.

Otro criterio utilizado en la seleccin de fases es que el mineral enviado a proceso

durante la vida til de la mina posea una ley media constante perodo a perodo

para que de esta manera se obtenga una produccin regular de fino. Esto se lograestableciendo que las distintas fases de extraccin seleccionadas posean una ley

media constante o se acerque a ello, ya que cuando se entre en produccin y se

extraiga material de distintas fases de manera simultnea, la mezcla de materiales

no altere la produccin de fino, y sta sea lo ms constante posible.

En conjunto con definir un ancho operacional de 50 metros, tambin se estableci

que la fase 1 tenga un tamao mnimo que abarque unas 2 Mt y que no profundice

ms all de la cota 3005 (banco 40), la fase 2 abarque como mnimo unas 16 Mt y

que no profundice ms all de la cota 2990 (banco 41) y, como se ha explicado

anteriormente la ltima fase (fase 3) debe coincidir con el pit final ya seleccionado.

Con lo anterior nos aseguramos que nuestro yacimiento tenga un desarrollo y una

produccin armnica tal y como se explic anteriormente.

Habiendo ingresado todas las restricciones tcnico- operacionales al software

NPV Scheduler 3, ste realiza un anlisis de todos los bloques que se encuentran

en la secuencia de extraccin, combinndolos en grupos espacialmente

conectados, con el objeto de adaptar estos grupos de bloques a las necesidades y

requerimientos de la optimizacin, as como tambin de cumplir con todas las

condiciones tcnico- operacionales impuestas a cada fase.


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Habiendo seleccionado las fases como producto de los anlisis realizados en NPV

Scheduler, cabe destacar que este software no entrega las fases operativizadas

sino que da como resultado envolventes para cada una de las fases, que

encierran los bloques seleccionados bordeando la zona de inters, por lo que en

este caso se requiere de un suavizamiento y operativizacin utilizando algn

software de diseo minero como lo es Datamine Studio.

Una vez realizada la operativizacin de las fases, stas deben ser cubicadas para

determinar sus tonelajes y leyes reales, ya que como se explic en el captulo 5, al

realizar un diseo operativo es posible que ocurra un desplazamiento de las lneasde contorno producto de la inclusin de las rampas en el diseo, pudiendo agregar

material no seleccionado para esa fase en especfico. Por lo tanto, se debe tener

mucho cuidado y precisin al disear, por lo que podra ser necesario realizar una

serie de diseos hasta encontrar aquel que mejor se ajuste a la envolvente de la

fase.

A continuacin se muestran una serie de figuras dentro de las cuales: las Figuras

6.1 y 6.2 muestran secciones en las que se aprecian las distintas fases, la

topografa y la envolvente del pit final.

Desde la Figura 6.3 hasta la Figura 6.8 se muestran los diseos operativos de las

distintas fases interceptados con la topografa como curvas de nivel as como

tambin como vistas 3D.


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Figura 6.1 Seccin 15,280 Este.

Figura 6.2 Seccin 112,840 Norte.

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Envolvente Pit Final

Topografa Inicial

Topografa Inicial

Fase 1

Envolvente Pit Final

Fase 2 y Fase 3


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Figura 6.3 Fase 1.

Figura 6.4 Fase 1 Vista 3D.


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Figura 6.5 Fase 2.



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Figura 6.7 Fase 3.



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A continuacin, en la Tabla 6.1 se muestra un resumen con la informacin ms

importante de cada una de las fases seleccionadas.

Tabla 6.1: Resumen de Fases Seleccionadas.

Fuente: elaboracin propia.

Movimiento Total ton 33,309,200

Estril ton 20,693,930

Mineral ton 12,615,269

Razn E/M E/M 1.6

Ley Cu % 0.48

Fino Cu ton 59,932

Movimiento Total ton 89,042,130Estril ton 63,431,348


Razn E/M E/M 2.5

Ley Cu % 0.44

Fino Cu ton 112,736




Razn E/M E/M 1.8Ley Cu % 0.46

Fino Cu ton 110,831




Razn E/M E/M 2.0

Ley Cu % 0.46

Fino Cu ton 283,499

ProduccinTotal

FASE 1

FASE 2

FASE 3


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6.3 Generacin del Plan Minero.

Una vez seleccionado y diseado el conjunto de fases se procede al desarrollo del

programa de movimiento de materiales de la mina para el escenario de produccin

establecido en los captulos anteriores.

En la elaboracin de plan minero se utiliz el software de planificacin NPV

Scheduler 3, considerando las 3 fases definidas previamente (fase 1, fase 2 y fase

3), con una tasa de movimiento total de material de 43.8 Mt / ao y una tasa de

extraccin de mineral de 18.25 Mt / ao para ser enviados a planta.

Los criterios utilizados en la construccin del programa de produccin de la mina,

fueron los siguientes:

Respetar el orden de precedencia de las fases. Este orden est dado por la

secuencia econmica de agotamiento de reservas de mineral, en el

contexto de que se explotan primero aquellas fases que aportan ms valor

al negocio por tonelada de mineral explotado.

Lograr la tasa de movimiento total de material de 43.8 Mt/ao.

Lograr la tasa de extraccin de mineral enviado a proceso de 18.25 Mt/ao.

Respetar las consideraciones tcnico- operacionales.

Asegurar la continuidad de mineral a proceso.

La continuidad de tonelaje de mineral a proceso se asegura mediante un

adecuado equilibrio entre la tasa de extraccin de mineral y el desarrollo de estril,

de manera de tener siempre suficiente mineral expuesto para alimentar la planta

en la cantidad y calidad programada.

Para lograr lo anterior es necesario que en el perodo 1 se privilegie la extraccin

de material estril realizando un prestripping, todo esto con el objeto de dejar

mineral expuesto para entrar en produccin y asegurar una alimentacin continua

de mineral a la planta.


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La informacin base utilizada para la confeccin del plan minero se indica a

continuacin:

Reservas mineras: Mineral contenido en cada fase.

Das de operacin mina: 365 das/ao.

Das de operacin planta: 365 das/ao.

Tasa de movimiento de material: 43.8 Mt/ao.

Tasa de mineral a proceso: 18.25 Mt/ao.

Produccin de produccin de fino: Segn tasa a proceso y calidad de

mineral.

Utilizando NPV Scheduler 3 y de acuerdo a las bases y criterios establecidos, se

confeccion el programa de produccin de la mina desarrollado en perodos

anuales; con un primer perodo dedicado mayormente a la extraccin de la

sobrecarga y con la restriccin de que no deben estar ms de 2 fases en

produccin simultnea.

En la Tabla 6.2 y Tabla 6.3 se presenta un resumen con la informacin general del

programa de produccin desarrollado. De estas tablas es posible concluir lo

siguiente:

Basado en las reservas entregadas por el pit final seleccionado, se ha

generado un plan de extraccin que cubre 5 perodos anuales hasta el

trmino de la vida de la mina.

El total de material extrado anualmente est definido en 43.8 Mtpa,

extrayendo un total de 188.9 Mt.

La meta de produccin de mineral a alcanzar es de 18.25 Mtpa, la cual se

alcanza de manera aproximada alrededor de los perodos 3 y 4. Se extrae

un total de 62 Mt, con una ley media de 0.46% Cu y una relacin E/M

promedio de 2.

A continuacin se muestran las tablas y grficos resumen del plan minero:


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Tabla 6.2: Detalle Plan Minero


Tabla 6.3: Resumen Plan Minero


Ao 1 Ao 2 Ao 3 Ao 4 Ao 5 Total

FASE 1

Movimiento Total ton 11,784,476 21,524,724 0 0 0 33,309,200

Estril ton 10,714,727 9,979,203 0 0 0 20,693,930

Mineral ton 1,069,749 11,545,520 0 0 0 12,615,269

Razn E/M E/M 10.0 0.9 0.0 0.0 0.0 1.6

Ley Cu % 0.37 0.49 0.00 0.00 0.00 0.48

FASE 2

Movimiento Total t on 28,899,499 22,275,275 31,466,060 6 ,401,296 0 89,042,130

Estril t on 28,899,499 20,634,408 12,848,403 1,049,038 0 63,431,348

Mineral ton 0 1,640,867 18,617,657 5,352,257 0 25,610,781

Razn E/M E/M 0.0 12.6 0.7 0.2 0.0 2.5

Ley Cu % 0.00 0.48 0.43 0.45 0.00 0.44

FASE 3

Movimiento Total ton 3,116, 022 0 12,333,939 37, 398,703 13,783,296 66,631,960

Estril ton 3,116, 022 0 12,333,939 25, 430,899 1, 890,511 42,771,371

Mineral ton 0 0 0 11,967,803 11,892,785 23,860,588

Razn E/M E/M 0.0 0.0 0.0 2.1 0.2 1.8

Ley Cu % 0.00 0.00 0.00 0.46 0.47 0.46

Produccin Total

Movimiento Total ton 43,799,997 43,799,999 43,799,999 43,799,999 13,783,296 188,983,290

Estril ton 42,730,248 30,613,611 25,182,342 26,479,937 1,890,511 126,896,649

Mineral ton 1,069,749 13,186,387 18,617,657 17,320,060 11,892,785 62,086,638

Razn E/M E/M 39.9 2.3 1.4 1.5 0.2 2.0

Ley Cu % 0.37 0.48 0.43 0.46 0.47 0.46Fino Cu ton 3,937 63,872 80,614 79,537 55,539 283,499

Mov. Total Mineral Estril Total Cu Fino Cuton ton ton % ton

1 43,799,997 1,069,749 42,730,248 39.9 0.37 3,9372 43,799,999 13,186,387 30,613,611 2.3 0.48 63,872

3 43,799,999 18,617,657 25,182,342 1.4 0.43 80,6144 43,799,999 17,320,060 26,479,937 1.5 0.46 79,5375 13,783,296 11,892,785 1,890,511 0.2 0.47 55,539

Total 188,983,290 62,086,638 126,896,649 2.04 0.46 283,499

Perodo Razn E/M


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Figura 6.9 Resumen movimiento de materiales.

Fino y Leyes de Cu por perodo

Figura 6.10 Fino y Ley por perodo.

6.4 Fotos anuales del Plan Minero.

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28

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44

48

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Mton

Perodo

Resumen de Extraccin de Material

Movimiento Total Total Estril Total Mineral


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Figura 6.11 Perodo 1.

Figura 6.12 Perodo 1 Vista 3D.


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seleccion de fases y generacion del plan minero

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