Taller Libre: Introduccin al diseo digital en minera

Relator: Heber Hernndez G. - Ingeniero Civil en Minas & Diplomado en Gestin Minera.

heber@asesoriasmineras.net

11 de Abril, 2015 La Serena, Chile

http://www.asesoriasmineras.net

Block model & open pit design

Minera a cielo abierto Excavacin superficial, cuyo objetivo es la extraccin

de mineral.

Requisitos de diseo open pit: Modelo de Bloques (calidad de los recursos minerales).

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

Precio de Largo plazo de los minerales que sern explotados.

Parmetros de diseo (ngulo de talud, recuperacin metalrgica, etc).

Restricciones Medio Ambientales.

Definicin del pit final

Etapas de un proyecto a cielo abierto

1. Prospeccin 2. Exploracin (campaa de sondajes) 3. Modelo Geolgico

4. Estudio geomecnico 5. Modelo de bloques 6. Estimacin de recursos

Etapas de un proyecto a cielo abierto

7. Diseo envolvente econmica (LP) 8. Calculo de reservas 9. Planeamiento de la produccin

10. Puesta en marcha 11. Operacin 11. Cierre

Entorno

Alcance

Modelado de yacimientos

Modelo de bloques

Es el mtodo mas usado en la modelacin de recursos, consiste en la discretizacin del espacio 3-D en bloques o celdas tridimensionales.

En un modelo de bloques se almacenan variables tales como, coordenadas, ley del mineral, densidad, tipo de roca, mineralizacin, propiedades mecnicas, etc.

El bloque representa la mnima unidad usada en un modelo, tambin llamadas UBC (unidades bsicas de cubicacin) y depende de aspectos tcnicos, mineros y geolgicos.

Vista 3-D modelo de bloques

Estrategia minera

60m 120m 180m

Beneficio Neto

Tasa de retorno

Recuperacin

Programa de extraccin

Mtodo de razn estril mineral descendente A medida que cada banco de mineral es extrado, todo el material

estril en dicho banco es extrado hasta el lmite del pit Ventaja, espacio de trabajo operativo Desventaja, costos operativos son mximos en los primeros aos de

operacin debido al gran volumen de estril

Programa de extraccin

Mtodo de razn estril mineral ascendente La extraccin de estril se realiza de tal forma hasta alcanzar el mineral. Ventaja, beneficio neto mximo en los primeros aos reduciendo riesgo en

inversin Desventaja, falta de espacio de trabajo operacional debido a que los bancos

son estrechos.

Programa de extraccin

Secuencia de extraccin en fases Yacimientos de gran tamao, cuyos volmenes de estriles iniciales son bajos

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

Razn estril mineral bajas en los primeros aos. Flexibilidad en el diseo de pit final. Equipos trabajan a capacidad mxima. Permite retiros programados hacia el termino de la mina. El rea de trabajo operativo no es excesivamente grande.

Variables relevantes de diseo y planificacin

Geolgicas:

Leyes

Mineraloga

Litologa

Alteracin

Variables relevantes de diseo y planificacin

Geotcnicas:

ngulos de talud

Dominios geotcnicos

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

ALTURA GLOBAL

(OVERALL)

h o

ANCHO DE RAMPA

b r

ANCHO DE BERMA

b

Variables relevantes de diseo y planificacin

Metalrgicas:

Recuperacin

Dureza

Costo de operacin

Costo de capital

Variables relevantes de diseo y planificacin

Mercado:

Precio de los metales

Costo de venta

Variables relevantes de diseo y planificacin

Sistema minero:

Operaciones unitarias

Tipo de equipos y sus caractersticas operacionales

Dilucin

Ancho mnimo operacional

Costo de operacin

Costo de capital

Variables relevantes de diseo y planificacin

Corporativas:

Misin

Tolerancia al riesgo

Metodologa de evaluacin de proyectos de inversin

Valorizacin econmica

Ingresos: Tonelajes

Leyes

Recuperaciones

Precio del producto

Costos: Costos de minera

Costos de procesamiento

Costos de metalurgia

Costos generales

Valorizacin de un bloque

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

El valor debe ser calculado suponiendo que ser explotado.

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

Costos de extraccin

Perforacin

Tronadura

Carguo

Transporte

Mantencion de los caminos

Botaderos

Bombeo de aguas

Costos general de la mina

Amortizacin y depreciacin

Costos de concentracin

Movimiento desde stockpile

Molienda

Flotacin

Espesadores

Filtracin

Secadores

Costos generales de la planta de concentracin

Amortizacin y depreciacin

Costos de fundicin y refinacin

Transporte del concentrado

Costos generales de fundicin y refinera

Amortizacin y depreciacin

Perdidas de la fundicin y refinera

Transporte del cobre blister

Crditos y cargos de la fundicin

Estimacin de Valor de un Bloque

Densidad r Concentracin de cobre %l

dx dy

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 ($/unidad de producto) Cfyr: costo de venta y fundicin ($/unidad de producto) R: recuperacin del proceso productivo Cm: costo mina ($/t) Cp: costo de planta ($/t)

Discriminacin del estril

Beneficio ($)

B=-Cm, Mineral Max[-Cm,(P-Cfyr)*l*R-Cp-Cm]

Botadero

Planta

Mineral - Stock - Estril

Beneficio ($)

B=-Cm y B=0, Mineral

Planta

Mtodos de diseo

Cono Flotante: Bsicamente consiste en fijar una ley de corte, y buscar desde la superficie del modelo hacia su interior, el primer bloque o conjunto de ellos que la supere. Cuando lo encontramos se suma el valor neto de todos los bloques, si este es positivo, se eliminan todos los bloques implicados. Si lo es, permanecen.

Mtodos de diseo

Lerchs & Grossman: - El mtodo permite disear la geometra del pit que arroja la

mxima utilidad neta.

- El modelo de bloques debe tener una altura similar a la altura del banco, y se debe valorizar econmicamente cada bloque.

- El mtodo resulta atractivo por cuanto elimina el procesos de prueba y error de disear manualmente el rajo en cada una de las secciones.

- La metodologa es conveniente, adems para el procesamiento computacional.

Ejemplo L&G

Modelo de Bloques 2-D. De los cuales slo 3 bloques contienen mineral y su valorizacin se destaca en color amarillo. Los bloques restantes son

lastre y tienen un valor econmico de -1.0

Ejemplo L&G

Se genera un arco que una a dos bloques. El valor total de la rama de los dos bloques es 22.9, por lo tanto ambos bloques generan beneficio econmico al ser

minados

Ejemplo L&G

Se generan otros dos arcos desde el mismo bloque anterior. El valor total de la rama que une a los cuatro bloques es 20.9

Ejemplo L&G

Se procede, ligando los bloques mineralizados restantes con los bloques del banco superior

Ejemplo L&G

El prximo arco de inters proviene desde la rama ubicada a la derecha. Ambas ramas pueden cooperar para pagar el minado de los bloques en comn.

Ejemplo L&G

Lerchs-Grossman incluye un procedimiento para vincular dos ramas y trabajarlas como una sola, entregando solo un valor. Note que el valor de la rama de la

derecha fue modificado.

Ejemplo L&G

Los bloques ligados constituyen el pit optimo. La W generada contiene un valor de 0.8. La rama central tuvo un valor negativo por lo que estos

bloques no sern Minados.

Objetivos del diseo

Maximizacin del beneficio econmico neto

Maximizacin de los flujos descontados

Maximizacin de reservas

Posicionamiento en la curva de costos de la industria

Maximizacin de la confiabilidad del plan minero

Objetivos corporativos

Ubicacin en primer cuartil de costos

Hedging (cobertura)

Desarrollo de depsitos de clase mundial

Aumento de reservas

Incremento del precio de la accin

Acrecentar el valor para los accionistas

Programacin de la produccin Secuencia Minera: fases Cada fase debe ser representativa de un periodo de la vida de la mina:

Misma ley de alimentacin

Misma relacin estril/mineral

Misma capacidad de planta

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

Deben tener tamaos, volmenes relativamente similares.

? ? ?

Debe responder a facilitar la construccin

de un programa de produccin que logre

maximizar el valor presente neto de un

programa de produccin minero que

posee una capacidad de mina y planta

definida.

Introduccin al entorno de VULCAN

Que es Vulcan?

Vulcan es un software utilizado en minera que proporciona una gama completa de servicios para ayudar a los usuarios a optimizar el funcionamiento de su mina durante todo el ciclo vida minero.

Las herramientas dentro de Vulcan, permiten al usuario manipular los datos para ayudar en el modelado o la planificacin. Las herramientas incluyen: Exploracin

Modelamiento geolgico y evaluacin

Estimacin de leyes

Planificacin y optimizacin

Secuenciamiento

Aplicaciones personalizadas

Procesos de Sistemas de Software de Geomodelamiento y planificacin de minas

Fin de la presentacin Consultas mediante el portal o fanpage. http://asesoriasmineras.net http://facebook.com/consultoriaschile