An Integrated Mine Plan-ESP

8/17/2019 An Integrated Mine Plan-ESP

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Series Mintec: Interconectar las estrategias de planificación

PLAN DE MINA INTEGRADO –

INTERCONECTAR LAS ESTRATEGIAS DE PLANIFICACIÓN PARA ELLARGO, MEDIANO Y CORTO PLAZO EN PEÑASQUITO, GOLDCORP

Raul Ernesto Vivas, Mintec Inc., Tucson, AZ Ángel Nava, Goldcorp, Zacatecas, México

IntroducciónGoldcorp es una de las más grandes productoras de oro del mundo con proyectos en el centro, norte y sur de América. Su operación

insignia, Peñasquito, es un yacimiento polimetálico de gran tonelaje que entró en producción en 2010 y es una de las minas a cielo

abierto más grandes de México. Desde las etapas iniciales del proyecto, Goldcorp viene utilizando las tecnologías más avanzadas

disponibles para maximizar su valor. No obstante, la implementación de planes de mina óptimos ha sido un desafío difícil de poner

en práctica. Esto se debe a que en la práctica la operación de la mina implica una mayor complejidad que la que reflejan los planes

habitualmente. Este es un reto común a la totalidad de la industria minera y es necesario presentar mejoras en este aspecto.

Durante esta sesión técnica trataremos las metodologías y procedimientos utilizados para cerrar las brechas existentes entre las

planificaciones a corto, mediano y largo plazo y para producir planes de mina óptimos que puedan ser efectivamente

implementados en el terreno.

Consideraciones generales del proyecto La mina Peñasquito es una operación típica a cielo abierto con camiones y palas, ubicada en Zacatecas, México. El yacimiento

contiene mineralización de oro, plata, plomo y zinc alojada principalmente en dos conductos de brecha: Peñasco y Brecha Azul. Los

minerales de óxidos se envían al lecho de lixiviado para luego recuperar el oro y la plata en barras doré. Por su parte, los sulfuros

pasan al circuito de chancado y molienda para obtener concentrados de plomo y zinc. Hay tres zonas principales de botadero, dondese descarga el material estéril extraído, con una capacidad de almacenamiento combinada adecuada para captar la cantidad extraída

durante toda la vida útil estimada para este proyecto. Cabe destacar que una porción del estéril se descarga directamente desde los

volquetes a los botaderos. Mientras que otra parte de este material se envía a una chancadora que alimenta un sistema de correas

que lo transporta hacia un apilador (stacker) que distribuye el estéril en el botadero. También hay una zona para depósito de colas

diseñado como instalación con descargas cero, de acuerdo con las exigencias ambientales.

Figura 1. Mapa de ubicación


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Plan de minaLos estudios de planificación de mina ayudan a la gerencia de Goldcorp Peñasquito a evaluar las distintas alternativas para el plan de

mina, y así elegir las que son más viables y que responden mejor a los objetivos de la empresa para luego definirlas e

implementarlas.

El proceso es cíclico ya que los planes de mina se actualizan constantemente para responder a los cambios en el negocio minero.

Figura 2. Ciclo de estrategias de planificación de mina


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Planificación a largo plazo

Los planes de mina largo plazo están a cargo de un equipo formado por de ingenieros de las oficinas de la empresa, ingenieros de lamina y consultores. La información se intercomunica entre México, los Estados Unidos y Canadá, en inglés y en castellano. Además,

hay una diversidad de herramientas que se emplean para confeccionar los planes de mina. Históricamente, las herramientas de

planificación de mina más avanzadas del mercado siempre se han probado en Peñasquito. En consecuencia, la validación y

traducción de datos de un programa a otro y de un equipo a otro es un componente inherente de este proceso. Cada uno de los

miembros del equipo que participa en el proceso, junto con la herramienta correspondiente empleada para realizar la tarea o

análisis requerido, va agregando valor al proyecto y complementando el plan de mina.

La primera tarea de los ingenieros de planificación de mina es calcular los límites rentables del tajo según las hipótesis de evaluación

de precios y costos correspondientes que se han seleccionado. Los resultados de optimización del tajo se calculan sobre la base del

valor del bloque que aparece en el modelo de bloques. El modelo de retorno neto en fundición (NSR) que se utilizó para determinar

ese valor es bastante complejo e incluye los ingresos por los metales menos cuentas a pagar/recuperación en fundición, cargos portratamiento/refinación, penalidades, fletes, etc.

Cabe mencionar que se aplican varias rutinas con distintas lógicas para calcular ese valor considerando distintos supuestos. Esto

permite a los ingenieros evaluar las hipótesis de peor/mejor caso de acuerdo con diferentes supuestos del modelo con el fin de

gestionar los riesgos y ayudar a la gerencia en el proceso de decisión. Del mismo modo, estas rutinas se actualizan y modifican

continuamente para reflejar información nueva a medida que se va recopilando..

Una vez que se han determinado los límites rentables y se han estimado las reservas correspondientes, el siguiente paso es

establecer la secuencia del tajo. Para esto se crea una serie de superficies graduales del tajo que van siguiendo la dirección de

minado más rentable y satisfacen ciertos parámetros y restricciones del diseño. Inicialmente, estas superficies graduales se

planifican en el nivel más alto, con el fin de determinar la mejor secuencia de arranque. Luego, se definen las alternativas que son

más factibles y se generan diseños de tajo detallados aplicando como guía esas superficies optimizadas. Los diseños de detalle se

utilizan para generar informes de reservas y planificaciones. Se crean los perfiles de carguío para asegurar que el movimiento de

material sea factible y se determinan los requerimientos de equipo para generar los estudios de vida útil de la mina. Del mismo

modo, se diseñan los botaderos y se establece su secuencia de llenado para asegurar un almacenamiento adecuado del material

estéril y para reducir las horas de acarreo.

Los planes de vida útil de mina que los ingenieros crean para el largo plazo sirven de guía para los planes de corto y mediano

alcance, para asegurar así una estrategia de planificación de minado coherente.


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Figura 3. Planes a largo, mediano y corto plazo

Planificación a mediano/corto plazoTradicionalmente, la mayoría de las herramientas de planificación a largo plazo brindan cronogramas de actividades analíticos que

identifican las reservas en los bancos de expansión que deben ser arrancadas en cada período.


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Figura 4. Cortes de banco por expansión en plan a largo plazo

Sin embargo, para una planificación a mediano o corto plazo es necesario incorporar más detalles para definir de qué manera

avanzará la secuencia de cortes de arranque en un banco. Esto exige un aporte directo de conocimientos no solo de los ingenieros

planificadores sino también del personal de operaciones para asegurar que el patrón de excavación resulte factible. En esta etapa

del proceso, debe tomarse en consideración el acceso al banco, no solo para las excavadoras, sino también para las perforadoras y

los camiones mineros. Debe generarse un espacio de operación adecuado y deben respetarse los aspectos de seguridad. Asimismo,

hay que tener en cuenta otros factores, tales como la construcción o remoción de postes de alta tensión y los cables asociados, que

proveen energía a las palas eléctricas. También deben incluirse consideraciones de manejo de aguas a fin de asegurar un drenaje

correcto para el escurrimiento de lluvias mediante vertederos, alcantarillas, zanjas, bermas, pozos secos, bombas sumergibles, etc.

Asimismo, por cuestiones de seguridad se deben respetar y controlar los aspectos geotécnicos y esto puede limitar las áreas

disponibles para voladura y extracción. Si la pala trabaja en un espacio confinado, puede que se necesite retirarla antes de la

voladura, para que vuelva luego al área de excavación. Todos estos factores tienen un efecto directo en la producción de la mina y

los ingenieros deben reflejarlos en sus planes de extracción a mediano y corto plazo.

En consecuencia la estrategia que dictaminan los planes de largo alcance no siempre puede llevarse a cabo; no obstante, sirve de

referencia para que los planificadores del mediano y corto plazo la usen como lineamiento general. También cabe destacar que otras

discrepancias entre los modelos de exploración y de producción introducen desvíos en esos planes. Por último, los ingenieros deben

brindar a los operadores la ubicación exacta de las áreas de extracción y los operadores deben respetarlas con el fin de minimizar

desvíos adicionales.

Los polígonos de arranque indicados en los planes de largo plazo generalmente se subdividen en cortes más precisos que

representan la trayectoria de excavación de acuerdo con anchos explotables mínimos aptos para el equipo. Estos cortes se diseñan

para responder a objetivos específicos del plan, y pueden contener, en mayor o menor detalle, metas de tonelaje y de leyes, tal

como se muestra a continuación.


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Figura 5. Plan de mediano/corto plazo y cortes de minado

En los diseños de mediano y corto plazo es necesario implementar determinadas consideraciones del arranque, a fin de que esas

planificaciones resulten factibles. Por ejemplo, el número de bancos abiertos activos debe limitarse para evitar que la pala tenga que

desplazarse de un banco otro. Del mismo modo, puede que sea necesaria una separación vertical entre las etapas por razones de

seguridad. Se debe verificar la planificación, en forma gráfica y analítica y período por período, para asegurar que las excavadoraspuedan ser físicamente asignadas y puedan desplazarse de un área a otra, de uno a otro período, respetando las tasas de excavaci ón

y otras limitaciones.

Esta tasa de excavación puede variar en cada etapa según la elevación, dependiendo de diversos factores, tales como el espacio

disponible. Puede que en algunos bancos haya espacio suficiente para dos o más excavadoras, mientras que en otros niveles puede

que apenas sea suficiente para un solo equipo.


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Figura 6. Dos excavadoras trabajando a la par.

Se diseñan perfiles de carguío detallados para reflejar las rutas disponibles para cada período, desde los cortes de arranque hacia los

destinos existentes en ese momento o a futuro; por ejemplo los botaderos de estéril y las pilas de acopio. Se calculan los tiempos de

cada ciclo para las flotas de camiones sobre la base de esos perfiles detallados y se calibran a partir de observaciones de campo y

datos obtenidos del sistema de gestión de flotas.


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Figura 7. Proyecciones de planificación dinámica

La creación de los planes de mina se controla y actualiza regularmente para reconfirmar que se mantienen dentro de lo previsto y

que se están logrando los pasos según lo proyectado. Por ejemplo, las previsiones de un plan dinámico se completan y actualizan

todos los meses. De esta forma es posible introducir correcciones e ir conciliando el plan de arranque con las áreas extraídas reales.

En consecuencia, la creación de los planes y la supervisión continua de su implementación van de la mano, con el fin de asegurar que

la operación se mantenga dentro de lo previsto, de modo tal que la productividad y rentabilidad de la mina puedan alcanzar su

máximo potencial.

Cómo conectar las estrategias de planificación

Como mencionamos anteriormente, las personas y los programas involucrados en la preparación de los planes de mina son muchos

Cada herramienta de planificación tiene sus fortalezas y sus limitaciones; por ende la aplicación de varias herramientas ayuda a

asegurar que se haya enfocado el mismo problema desde diversos ángulos con el fin de obtener los mejores resultados posibles. Sin

embargo, la transferencia de datos de una a otra plataforma presenta algunos desafíos, ya que cada una adopta distintos supuestos

y cuenta con diferentes niveles de detalle. Por ejemplo, los planes de largo alcance puede que contemplen reservas en bancos


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completos y parciales, mientras que los de corto plazo pueden basarse en los cortes de polígonos para producción. De esta forma,

puede que sea difícil lograr una conciliación entre planes creados a partir de diferentes supuestos y grados d e detalle. Sin embargo,

a medida que se introducen en el mercado nuevas tecnologías y programas es posible cerrar esta brecha y proporcionar un plan de

mina integrado. La postura de Mintec Inc. a lo largo de los últimos 40 años ha sido desarrollar una serie de herramientas que ayuden

a los planificadores de mina a completar sus tareas y producir un plan sólido. El resultado de esta tradición ha sido un conjunto

completo de software para planificación que ayuda a los ingenieros y a la gerencia durante el análisis estratégico, la toma de

decisiones y la implementación del plan de negocios.

Figura 8. Espiral de planificación con MineSight


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Más aún, a partir de la evolución del software para planificación de minas existen nuevas herramientas, tales como MineSight

Schedule Optimizer (MSSO), que se pueden aplicar para largo, mediano y corto plazo. En el caso de Peñasquito, los planes de corto

alcance habitualmente se preparaban con MineSight Interactive Planner (MSIP). Sin embargo, es un proceso manual que insumía

mucho tiempo. En abril de 2012, Goldcorp implementó la utilización de MSSO en Peñasquito con el fin de generar y optimizar los

cronogramas de actividades a corto plazo. La primera tarea era reproducir con MSSO las planificaciones ya generadas con MSIP. La

segunda, encontrar puntos en los que se pudiera mejorar el plan y optimizar el cronograma. La exitosa implementación de MSSO

para las proyecciones de planificación dinámica dio como resultado su aplicación también para los planes de mediano plazo. Durante

2012 y 2013, hubo importantes desarrollos en MSSO, como ser la capacidad de planificar cortes parciales, la integración de

equipo/carguío, la optimización y planificación de varios períodos etc. entre otros, que permiten que MSSO se pueda emplear tanto

para la planificación a largo plazo como para la de corto alcance. Estas innovaciones, entre muchas otras, hacen posible que se

utilice, además, para los planes de largo plazo. A comienzo de 2013, los cronogramas de largo plazo generados con MineSight

Strategic Planner (MSSP) y herramientas de planificación de otros proveedores se verificaron y reprodujeron con MSSO. De esta

forma, MineSight Schedule Optimizer se convirtió en un elemento esencial no solo para los planes de corto alcance sino también

para el mediano y largo plazo. Los beneficios de utilizar la misma herramienta para todas estas planificaciones son muchos. Por

ejemplo, la integridad de los datos se mantiene en una única base de datos, con lo cual se reduce al mínimo la validación de datos y

el tiempo requerido para importar y exportar desde distintos formatos. Con MineSight Schedule Optimizer (MSSO) es posible

realizar el ajuste fino de los planes e incorporar consideraciones más detalladas dentro de una única interfaz. Los resultados se

pueden visualizar rápidamente en MineSight 3D y es posible agregar en forma dinámica reglas de minado controladas por el usuario

Además, la capacitación que se exige a los ingenieros de minas para pasar del software de planificación de corto a mediano plazo a

programa para largo plazo es mínima.

La información recopilada a partir de planes de largo alcance se transmite sin fisuras a los ingenieros de planes de mediano y corto

plazo. Y del mismo modo, la información obtenida a partir de cronogramas de actividades de mediano y corto plazo se realimenta a

los planes de largo alcance haciéndolos más representativos. El resultado final es un plan de negocios estratégico en el cual los

períodos iniciales se subdividen por mes de acuerdo con la proyección dinámica, para luego subdividirse en proyecciones

trimestrales y anuales en las cuales las estrategias de planificación a largo y corto plazo quedan integradas y alineadas a la

perfección.

El armado de un equipo de proyecto en el cual todos sus miembros comprendan de qué forma su labor se conecta con la de los

demás y sirve a los objetivos de corto y largo plazo de la organización resulta un elemento esencial para producir e implementar un

plan de mina integrado. Por último, las filosofías de planificación deben estar alineadas con las operaciones de mina de modo tal que

los planes puedan ser puestos en práctica en el campo. En consecuencia, es necesario monitorear y medir el desempeño de la mina

para asegurar que se satisfacen los objetivos comerciales de acuerdo con la visión estratégica de la organización. Del mismo modo,

los planes de mina deben ser flexibles y adaptables para poder responder a los cambios en las condiciones operativas y del negocio

minero.


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Referencias

1. Vivas, Raul E. y Chimal, Juan (2013), "Cerrando la brecha entre planes de mina óptimos y planes factibles en Peñasquito de

Goldcorp", MineQuest 2013, Tucson, Arizona, EEUU.

2. Belanger, Maryse; Pareja, Guillermo y Nahan, Peter (2010), "Peñasquito Polymetallic Operation, Zacatecas State, Mexico, NI 43

101 Technical Report".

3. Camus, Juan (2002), "Management of Mineral Resources: Creating Value in the Mining Business". Englewood, Colorado, EEUU

Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. (SME).

4. Lonergan, Jim (2008), "Long Term Mine Planning for Open Pit Mines". Tucson, Arizona, EEUU. Mintec, Inc.

Acerca de Mintec

Mintec, Inc. es una empresa desarrolladora de software y proveedora de servicios para la industria minera.

Fundada en 1970, Mintec se ha convertido en una red global de profesionales mineros que ofrecen su

tecnología, servicio y apoyo en los proyectos mineros más complejos del mundo. MineSight, el software

exhaustivo de modelamiento y planeamiento de explotación que ofrece soluciones integradas de exploración,

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exploración, diseño, planeación y producción. Con la sede en Tucson, Arizona, ofrecemos eficiencia y

confiabilidad que aumenta la productividad de cada etapa de la vida de su mina.

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