ELABORACIÓN DE MODELOS Y PLANEAMIENTO EN MINERÍA SUPERFICIAL

Ing. Wilmer Alejandro Salcedo Rebaza

CONCEPTOS BÁSICOS Excavación superficial, cuyo objetivo es la extracción de

mineral. Consideraciones:

Modelo de Bloques a utilizar (calidad de los recursos minerales).

Modelo de costos (mejor estimación de los costos de largo plazo).

Precio de Largo plazo de los minerales que serán explotados. Parámetros de diseño (ángulo de talud, recuperación

metalúrgica, etc). Restricciones Medio Ambientales.

SONDAJ ES

MODELOGEOLÓGICO

TOPOGRAFÍA

MODELODE BLOQUE

PLANIFICACIÓNMINERA

LEYES:LcorteLmedia

MODELODE COSTOS

EQUIPOS

ESTUDIOGEOMECÁNICO

SONDAJ ES

MODELOGEOLÓGICO

TOPOGRAFÍA

MODELODE BLOQUE

PLANIFICACIÓNMINERA

LEYES:LcorteLmedia

MODELODE COSTOS

EQUIPOSEQUIPOS

ESTUDIOGEOMECÁNICO

ESTUDIOGEOMECÁNICO

DISEÑO MINERO DE TAJO ABIERTO

SECCIÓN TIPO DE UN RAJO

Rampa

Rampa

ESQUEMA GENERAL DE LA PLANIFICACIÓN MINERA EN TAJO

ESTRATEGIA SEGÚN EXPERIENCIA

Estrategias: Basada en la tasa de retorno que crece

rápidamente por las leyes altas. Basada en la maximización del beneficio

por el equilibrio entre desecho y mineral. Basada en la recuperación máxima del

mineral por la gran extracción de materiales no económicos subsidiados por los minerales valiosos.

60m 120m 180m

Beneficio Neto

Tasa de retorno

Recuperación

ESTRATEGIA PRODUCTIVA

Como hacer minería de la envolvente económica en el tiempo (bajo la relación entre estéril y mineral sea factible explotar a lo largo del tiempo)

M

E

E/M

t

PROGRAMA DE EXTRACCIÓNMétodo de razón estéril mineral descendente

A medida que cada banco de mineral es extraído, todo el material estéril en dicho banco es extraído hasta el límite del pit.

Ventaja, espacio de trabajo operativo. Desventaja, costos operativos son máximos en los

primeros años de operación debido al gran volumen de estéril.

PROGRAMA DE EXTRACCIÓN

Método de razón estéril mineral ascendente La extracción de estéril se realiza de tal forma hasta alcanzar

el mineral. Ventaja, beneficio neto máximo en los primeros años

reduciendo riesgo en inversión Desventaja, falta de espacio de trabajo operacional debido

a que los bancos son estrechos.

PROGRAMA DE EXTRACCIÓN

Secuencia de extracción en fases Yacimientos de gran tamaño, cuyos volúmenes de estériles

iniciales son bajos y se mantienen bajos hasta el termino de la vida de la mina.

Ventajas Razón estéril mineral bajas en los primeros años. Flexibilidad en el diseño de pit final. Equipos trabajan a capacidad máxima. Permite retiros programados hacia el termino de la mina. El área de trabajo operativo no es excesivamente grande.

VALORIZACION ECONÓMICA

Ingresos: Tonelajes Leyes Recuperaciones Precio del producto

Costos: Costos de minería Costos de procesamiento Costos de metalurgia Costos generales

VALORIZACIÓN DE UN BLOQUE

El valor debe ser calculado asumiendo que el bloque está descubierto.

El valor debe ser calculado suponiendo que será explotado.

El costo en la detención de la mina, planta o venta debe ser contabilizada en la valorización de un bloque.

COSTOS DE EXTRACCIÓN

Perforación Voladura Carguío Transporte Mantenimiento de los caminos Botaderos Bombeo de aguas Costos general de la mina Amortización y depreciación

COSTOS DE CONCENTRACIÓN

Molienda Flotación Espesadores Filtración Secadores Costos generales de la planta de

concentración Movimiento desde stockpile Amortización y depreciación

COSTOS DE FUNDICIÓN Y REFINACIÓN Transporte del concentrado Costos generales de fundición y

refinería Amortización y depreciación Perdidas de la fundición y refinería Transporte del cobre blister Créditos y cargos de la fundición

VALORIZACIÓN DE BLOQUES

El costo de mina es el costo de mover un bloque de estéril todo el resto de los costos involucrados en la extracción se deben asignar al costo de planta.

Nomenclatura Cm, costo mina $/t Cp, costo planta $/t Cfr, costo de refinación y fundición $/t R, recuperación del proceso minero y metalúrgico Lm, ley media P, precio RF, factor de utilidad =(P-Cfr)*R*f, f=22.04 para cobre

ESTIMACIÓN DE VALOR DE UN BLOQUE

Densidad rConcentración de cobre %l

dxdy

dz

Volumen: dx*dy*dz=v [m3]Masa: v*r=m [t]Ingreso: (P-Cfyr)*R*m*l ($)Costo Mina: Cm*m ($)Costo de Proceso: Cp*m ($)Beneficio= (P-Cfyr)*R*m*l - Cm*m- Cp*m

Nomenclatura P: precio de producto ($/unidad de producto)Cfyr: costo de venta y fundición ($/unidad de producto)R: recuperación del proceso productivoCm: costo mina ($/t)Cp: costo de planta ($/t)

MINERAL?????, ESTÉRIL??????

Beneficio ($)

B<-Cm, Estéril

B>=-Cm, MineralMax[-Cm,(P-Cfyr)*l*R-Cp-Cm]

Botadero

Planta

MÉTODOS DE OPTIMIZACIÓN

Generalmente tienden a optimizar el Van del proyecto

Cada bloque debe tener un valor económico

GENERACIÓN DE UN PIT ÓPTIMO

Importación de modelo de bloques como contenido de fino por bloques

Generación de estructura de arcos para establecer relaciones espaciales entre los bloques

Imposición de un ángulo de talud dependiendo de los dominios geotécnicos

Valoración de los bloques para una determinada estructura económica

Optimización utilizando L&G

¿QUE ES UN ARCO?

Un arco es una relación entre dos bloques.

Un arco desde el bloque A al bloque B indica que si A es extraído entonces B también debe ser extraído. En caso contrario esta relación pierde sentido, si B es explotado A podría o no serlo.

Se utiliza como control de taludes

A

B

C

A podrá ser extraído ssi

C es extraído

LIMITE FINAL

CREACION DE UN CONJUNTO DE PITS ANIDADOS

La variación del RF permitirá la generación de un conjunto de pits anidados.

PARÁMETROS DE PITS ANIDADOS

Permite tener dimensiones reales de futuras expansiones

Primer pit indica por donde debe comenzar la explotación

Pits intermedios muestran las posibles fases de la extraccion

Mediante el pit final se puede hacer análisis de sensibilidad de otros parámetros

PARAMETRIZACIÓN EN WHITTLE

Produce una serie de pits para un modelo dado

Cada pit es optimo para el factor de utilidad

Cada pit es teóricamente una opción de explotación

ANÁLISIS EN WHITTLE

Para una capacidad de producción dada: mina, planta o en la fundición se calcula el tiempo en extraer cada pit anidado

Se re valoriza cada pit de acuerdo a un nuevo modelo económico (actual)

En base a lo anterior se calcula el VAN incremental de cada Pit

GRÁFICO PIT BY PIT

8

7

65

4

3

2

1

$0

$500

$1,000

$1,500

$2,000

$2,500

$3,000

0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000

Pit Tonnes

Pit

Valu

e

NPV

Pit size

Strategy 1

Potential value improvement

SelectedPit size

Strategy 2

Extra valueforegone

DIFERENTES ESTRATEGIAS SE VALORAN DISTINTO

Como cambie el pit final con la capacidad de la planta

SECUENCIA DE EXPLOTACIÓN

Banco por banco – Worstcase Casi siempre una opción factible Los movimientos de estéril son mayores en

los inicios de la explotación Los flujos de caja aumentan al final del

proyecto.

Pit anidado por pit anidado – Bestcase Casi nunca factible Los movimientos de estéril y mena son

similares, mostrando el mejor flujo de caja.

CONSIDERACIONES

Cada fase debe ser representativa de un periodo de la vida de la mina: Misma ley de alimentación Misma relación estéril/mineral Misma capacidad de planta

Cada fase se trata de hacer coincidir con una expansión de la mina o la planta

Deben tener tamaños, volúmenes relativamente similares

PROGRAMAS DE PRODUCCIÓN

El ideal es tratar de alcanzar el best case escenario

Sin embargo se deben incorporar restricciones operacionales Espacio Rampas Velocidad de preparación Logística para manejo de estéril, las transiciones

deben ser suaves Empalmes de producción tipicamente 3 meses, no

hay una respuesta teorica a esto

PROGRAMAS DE PRODUCCIÓN EN WHITTLE

Fixed Lead, fija el número de bancos de una fase en explotación para pasar a la próxima fase de modo de balancear la remoción de estéril

Milawa NPV, encuentra el programa de producción que incrementa el NPV del proyecto sin considerar el balance entre procesamientos alternativos

Milawa Balance, encuentra una secuencia que incrementa el balance entre minería y procesamiento.

FIXED LEAD

Todos los bancos activos son iguales

MILLAWA NPV AND BALANCE

El número de bancos es variable por fase

CONSIDERACIONES EN LA OPTIMIZACIÓN

TAMAÑO DEL BLOQUE

Delineación del cuerpo Dependerá del tamaño del cuerpo y del grado de

reproducibilidad que se desea. Un tamaño incorrecto puede representar pobremente la

mineralización y provocando dilución. Valorización de recurso

La unidad minera a seleccionar debe ser similar al tamaño del bloque.

Diseño de pit Entre 100.000 y 200.000 bloques bastan para diseñar.

Análisis de sensibilidad Entre 25.000 y 50.000 bloques.

COSTOS

En general, se referencian a los bloques Estos pueden variar de acuerdo a

factores de profundidad o distancia, tipo de material.

ANÁLISIS SENSIBILIDAD Y RIESGO

Si un parámetro varia en un +-10% podrá variar el VAN en un +-25%

Impacto en la estimación de recursos y reservas, la estimación de la ley, extracción minera y procesamiento de minerales.

Se pueden incluir análisis de riesgo de las bolsas, políticas, ambientales y comunidades

Se pueden plasmar en la tasa de riesgo o bien con variaciones

VALIDACIÓN DE OPTIMIZACIÓN

Resúmenes de bancos a mover. Pits anidados, imprimir planas y perfiles

y comparar con modelo de bloques (orientación).

Presencia de estructuras mayores, direcciones de foliaciones, etc

Están realmente anidados? Considera dilución y recuperación?

ANGULO CARA DE BANCO

a b

ANGULO INTERRAMPA

a r

ALTURA DE BANCO h b

ANGULO INTERRAMPA

a r

ALTURA INTERRAMPA h r

ANGULO GLOBAL(OVERALL ANGLE)

a o

ALTURAGLOBAL

(OVERALL)

h o

ANCHO DE RAMPA

b r

ANCHO DE BERMA

b

Parámetros que definen la geometría de un talud minero

RAMPA CREADA 50% FUERA DEL LIMITE ECONÓMICO DEL PIT

LIMITE FINAL OPERATIVO