3. planificacion minera block caving - f carrasco - codelco

Codelco Chile - Vicepresidencia de Proyectos

Taller Buenas Prácticas Reservas Mineras

Metodología de Certidumbre

para planificación de Block Caving

Caso Chuquicamata Subterráneo

2

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Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea

Lámina N°2

METODOLOGÍA DE CERTIDUMBRE

PARA PLANIFICACIÓN DE BLOCK CAVING

CASO CHUQUICAMATA SUBTERRÁNEO

Comisión Calificadora Recursos y Reservas

Francisco Carrasco J.

Jefe de Ingeniería PMCHS

3



Lámina N°3

Temario

• Contexto CHS: Rajo, Exploración y Recursos

• Concepto CHS

• Método de Explotación, Macrobloques y Plan Minero

• Buenas Prácticas?

• Caso Rajo Abierto

• Caso Típico Caving

• Planificación Bajo Criterio de Certidumbre – Conceptos

• Plan Minero CHS

• Comentarios Finales

4



Lámina N°4

F 49

F 42

F 50

F 38

Fases CH Rajo

Portal Túnel

Exploración

5



Lámina N°5

Exploración

Ítem Realizados

Labores (Km) 16

Sondajes (Km) 165

Sondajes 2010-2012 (Km) 25

Inicio labores:

Diciembre 2002

Portal Túnel

Exploración

6



Lámina N°6

Recursos

…bajo el rajo aún existen 4.300 millones de

toneladas en recursos de mineral de cobre (0,70%) y

molibdeno (320 ppm).

Con un gran potencial de

ser explotados mediante

minería subterránea…

900m bajo

el rajo 2500m

dirección N-S

7



Lámina N°7

Concepto CHS

4 Niveles

Sistema correas principales de

mayor capacidad del mundo (72”,

ST10000)

Operado desde Superficie (CIO&G)

Piques de ventilación mas

grandes de Chile (11m diam)

Distintivo Método de

Explotación (Block Caving,

Macrobloques)

38 años vida útil, 140 ktpd

8



Lámina N°8

Flexibilidad

Operacional y de

Planificación

Segmentación

Geográfica

Método:

Macro Bloques

Método de Explotación

9



Lámina N°9

Método de Explotación

Flexibilidad

Operacional y de

Planificación

Segmentación

Geográfica

Método:

Macro Bloques

10



Lámina N°10

Macrobloques

Preacondicionamiento FH+DDE Socavación

Instrumentación Geomécanica+Flujo

Gravitacional

Sala de Chancado

Explotación_Macrobloques.wmv

Block_Caving.wmv

11



Lámina N°11

Planificación

1

2

3

4

Plan Minero: - 140 Ktpd (360 d/año), régimen durante 29 años.

- 4 Niveles, hasta 2 niveles simultáneos.

- 7 años Ramp-up.

- Velocidad Media Extracción: 0,4 t/m2-d.

- Operación frente Norte/Sur:

• 3 MB en propagación, 1-2 Mton/año, 4000tpd en promedio

• 3 MB en régimen , 4-8 Mton/año, 15000-22000tpd

12



Lámina N°12

Planificación

Año 2029

MB 2do panel

2018 2025

2031 2045

2055 2059

13



Lámina N°13

Buenas Prácticas

• Criterios simples y replicables?

• Estado del arte?

• Qué se hace en otros problemas similares?

• Evaluación de pares?

14



Lámina N°14

Caso Rajo

• Optimización de envolventes considerando variación de

precios y costos pits anidados como definición de

secuencia e incorporación de riesgos técnicos y del

negocio.

• En algunos casos, uso costo oportunidad vía Lane.

• Eventualmente se utiliza concepto de pits descontados

para incorporar el efecto del tiempo.

• Resumen:

• Uso de conceptos de riesgo en la definición de

secuencias y cálculo de recursos extraíbles.

• Uso de concepto de costo de oportunidad.

15



Lámina N°15

Caso Típico Caving

• Uso del criterio de máximo beneficio acumulado por

columna de extracción.

• En general, uso de ejercicios determinísticos

(envolventes, altura extraíble, secuencia, etc).

• Como incorporar riesgos y costo de oportunidad?.

• Lerch Grossman invertido?, Sensibilidad?, Lane?

• Otras técnicas (métodos estocásticos, algoritmos

genéticos, sistemas complejos)?

• CHS ha definido el uso de la metodología de certidumbre

para definición de envolventes, secuencia y recursos

extraíbles.

16



Lámina N°16

Caso Típico Caving

Plan de ProducciónVerificar el cumplimiento del plan de producción con las nuevas

cubicaciones

Factibilidad Técnica – Obtención del FootprintAplicar consideraciones geomecánicas y de diseño, footprint y

cubicaciones finales

Integración – Obtención del Footprint

Calcular las alturas extraíbles, footprint y cubicaciones preliminares

Dilución (D. Laubsher)Determinar el punto de entrada de dilución (PED) y aplicar a cada

nivel de explotación

Niveles de Explotación

Cota de los niveles de explotación

Parámetros EconómicosConsiderar el modelo de negocio, OOCC vigentes y determinar

distribuciones de probabilidad para precios, capex y opex

Incorporación de Material QuebradoDeterminar las características del material quebrado y aplicar en el

modelo de bloques

Topografía

Recepción, carga y chequeo de topografía

Modelo de Bloques in situ

Recepción, carga y chequeo de modelo de bloques

Modelo de bloques

original

Topografía

Integración

económica

Vista en planta beneficios

Cubicación de

recursos extraíbles

Definición

secuencia

5

1 2

3

4

17



Lámina N°17

Criterio de Certidumbre

• Metodología (Heurística) utilizada en CHS desde la Ing

Conceptual (2007), complementaria al método

convencional.

• Incorpora conceptos de riesgos económico y técnicos, así

como aspectos de secuencia y costo de oportunidad.

• Simulación de Montecarlo para evaluación de valor

económico de columnas de extracción (250 corridas).

• Definición de variables relevantes y su distribución

(simplificada): Precio, Costos, TC/RC, entre otros.

• Certeza= Pbb (beneficio columna extracción > 0)

= N° veces beneficio columna > 0

N° corridas totales

18



Lámina N°18


• Entrega información adicional que permite:

• Establecer una secuencia de explotación con un criterio claro

para discriminar recursos extraíbles.

• Información adicional a la aportada por tonelaje y leyes y

beneficios.

• Metodología muestra una relación directa entre valor del plan

minero y criterios de corte asociados a certidumbre.

• Incorpora una etapa de análisis económico en la etapa de

definición de envolventes.

• Simple empaquetamiento del algoritmo en software para

uso masivo.

19



Lámina N°19

Metodología Propuesta


cubicaciones












modelo de bloques

Topografía




Definición de distribuciones para precios,

costos y otros parámetros.

Proceso Iterativo

Plan Minero + Evaluación Económica*

Metodología Certidumbre

20



Lámina N°20

Metodología Propuesta

Planta

Altura de

columna con

certeza 60%

Área de explotación con certeza

60%

Altura

Que se busca?

Certeza 90%

Certeza 60%

Certeza 50%

Certeza 25%

21



Lámina N°21

Certeza %)

<50

50-60

60-70

70-80

80-85

85-90

90-95

95-100

Beneficios

Beneficio (kUS$)

<100

100-500

500-1,000,000

1,000,000-1,500,000

1,500,000-2,000,000

2,000,000-2,500,000

2,500,000-3,000,000

>3,000,000

Certidumbre

Certeza (%)

0-50

50-60

60-70

70-80

80-90

90-100

Certidumbre

22



Lámina N°22


80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

1.000.000

1.100.000

1.200.000

90 80 70 60 50 40 30 20

Cert

ezas (

%)

To

n (kt)

Certidumbre de corte

Curva Ton-Certeza

ton (kt) certeza (%)

Recursos Cu Mo As Área

kt (%) (ppm) (ppm) (m2)

Beneficio_deterministico 929.882 0,789 470 420 923.324

Certeza90 578.657 0,902 657 603 587.833

Certeza80 677.082 0,864 596 543 679.760

Certeza70 777.163 0,832 540 489 776.515

Certeza60 850.092 0,810 505 455 840.582

Certeza50 935.385 0,788 469 420 919.997

Envolventes nivel 1841

Certeza (%)

0-50

50-60

60-70

70-80

80-90

90-100

23



Lámina N°23


Nivel 1 60% certeza

Nivel 2 60% certeza

Nivel 3 50% certeza

Nivel 4 50% certeza

Nivel 1 90% certeza

Nivel 2 60% certeza

Nivel 3 50% certeza

Nivel 4 50% certeza

65

70

75

80

85

90

95

100

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

2041

2042

2043

2044

2045

2046

2047

2048

2049

2050

2051

2052

2053

2054

2055

2056

2057

2058

2059

2060

Certezas %Ejercicio IB - Nv1 al 90% criterio de corte

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Total

65

70

75

80

85

90

95

100

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

2041

2042

2043

2044

2045

2046

2047

2048

2049

2050

2051

2052

2053

2054

2055

2056

2057

2058

2059

2060

Ejercicio IB - Nv1 al 60% criterio de corte

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Total

24



Lámina N°24


65

70

75

80

85

90

95

100

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

2041

2042

2043

2044

2045

2046

2047

2048

2049

2050

2051

2052

2053

2054

2055

2056

2057

2058

2059

2060

Comparación Certezas

Corte 90% Nv1 Corte 60% Nv1

• Resultados indican que:

• A mejor certidumbre mejor resultado económico.

• Recursos extraíbles asociados a certezas entre 50% y 90% no

aportan valor al plan, puesto que se trataría de materiales de leyes

marginales que compiten con la entrada del segundo nivel que

posee mejores leyes y certezas.

• Criterio posee la “forma” de análisis bajo costo de oportunidad.

Mejor resultado económico

25



Lámina N°25

Planificación CHS IB


cubicaciones












modelo de bloques

Topografía




Definición de ángulos de subsidencia, velocidad de

extracción, método (frentes) y altura de columna.

Movimientos principalmente verticales. Diseño y

Planificación como herramientas activas en control del

dilución lateral.

Simulación de derrumbe paredes de rajo y aporte de

diluyente zonificados.

Pit Final al 2018 según Plan Rajo vigente.

Modelo de Recursos vigente, integrado y auditado.

OOCC vigentes + OPEX y CAPEX actualizados.

Distribuciones sobre Precio, Costos y otras variables de

interés.

Integración económica de columnas de extracción bajo el

método de certidumbre.

Operativización método (MB´s). Definición de criterios de

corte de certezas por nivel y por MB´s. Definición de

Secuencia.

Plan Minero, Velocidad de Extracción, Ritmo de Producción,

Vector de desarrollos, Singularidades, Evaluación

Económica.

26



Lámina N°26


Prob. (%)

< 50

50 – 60

60 – 70

70 – 80

80 – 90

90 – 100

Prob. (%)

< 50

50 – 60

60 – 70

70 – 80

80 – 90

90 – 100

Nivel 1841 Nivel 1625 Nivel 1409 Nivel 1193

27



Lámina N°27



Certeza = 90% Certeza = 60% Certeza = 50% Certeza = 50%

28



Lámina N°28



29



Lámina N°29


2020

2021

2021

2022

2022

2023

2023

2024

2024

2026

2026

2025

2025

2028

2028

2027

2027

2019

2019

2019

2030

2031

2032

2032

2033

2033

2035

2035

2034

2034

2037

2037

2036

2036

2029

2029

2038 2038

2039

2039

2040

2040

2041

2041

2042

2042

2043

2043

2044

2044

2045 2045

2046 2046

2047

2047

2048

2048

2049

2049

2050

2050

2051

2051

2052

2052

2053

2053

2054

2054 2055

30



Lámina N°30


0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

2036

2037

2038

2039

2040

2041

2042

2043

2044

2045

2046

2047

2048

2049

2050

2051

2052

2053

2054

2055

2056

2057

2058

2059

2060

Ley m

ed

ia

Pro

du

cció

n +

Desarr

oll

os (

ktp

a)

Plan de Producción 50400 ktpa (140ktpd) PMCHS

Desarrollos Nivel 1 (1841) Nivel 2 (1625) Nivel 3 (1409)

Nivel 4 (1193) Ley media Cu (%) Ley media Mo (ppm/1000) Ley media As (ppm/1000)

31



Lámina N°31

Comentarios Finales

• Método de certidumbre puede ser fácilmente auditado y

replicado.

• Metodología simple y complementaria.

• Genera reglas claras para discriminar recursos extraíbles.

• Genera información adicional al planificador. Entre ellas,

permite utilizar un criterio de riesgo económico y técnico

para definición de envolventes de explotación y

secuenciamiento.

• Genera de manera simple una relación directa entre valor

del plan minero y criterio de certidumbre.

• Susceptible de mejoras.

32



Lámina N°32

GRACIAS

Codelco Chile - Vicepresidencia de Proyectos

Taller Buenas Prácticas Reservas Mineras

Metodología de Certidumbre

para planificación de Block Caving

Caso Chuquicamata Subterráneo

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