Planificación y Diseño Conceptual de Minas Open Pit Manuel Arre
(Ing. en Minas)
Lima, Perú – 09 y 10 de Dicie Diciembre mbre2009 2009
Temario • Introducción, entorno y alcances • Variables relevantes en Planif. Estratégica de Minas
Revisión isión de técnicas: diseño manual, conos flotantes, • Rev Lerchs-Grossman, nuevos enfoques. • Ejercicio de Aplicación • Objetivos corporativos y algunos conceptos financieros. • Introducción a la programación de producción. • Técnicas avanzadas, avanzadas, Ejercicios • Alcances en los diferentes Estudios de ingeniería
Introducción
•
Métodos de explotación –
Breve descripción
–
Selección de un método de explotación
Introducción
•
•
Planificación minera minera –
Estratégica
–
Táctica
Diseño conceptual v/s diseño de detalle
Entorno
Inf. Inf. Geológica Geoló gica Estimación de Recursos Topografía
Dilución
Recurso (reserva) Geológico
Mercado Regulación
Geotecnia Metalurgia
Sistema minero
Envolvente económica Plan de producción LP Leyes de corte
Objetivos corporativos
Nueva información
Recurso (reserva) Minera
Plan de producción CP Control de leyes
Alcance
Ingeniería Conceptual
Prefactibilidad
Factibilidad
Exploración
Alternativas
Mejor alternativa
Alternativa Optimizada
Construcción
Puesta en Marcha
Operación
Cierre Planes de CP – MP - LP
Variables relevantes •
Geológicas
•
Geotécnicas
•
Metalúrgicas
•
Mercado
•
Sistema minero
•
Corporativas
•
Entorno Regulatorio
Variables relevantes •
Geológicas –
Leyes
–
Mineralogía
–
Litología
–
Alteración
Variables relevantes •
Geotécnicas –
Ángulos de talud
–
Dominios geotécnicos
ANCHO DE RAMPA bR
ANCHO DE BERMA b
ALTURA GLOBAL, hO ANGULO GLOBAL, ALTURA DE BANCO hB
O
ANGULO INTERRAMPA, R
ANGULO DE BANCO,
B
ALTURA INTERRAMPA, hR
Variables relevantes •
Metalúrgicas –
Recuperación
–
Dureza
–
Costo de operación
–
Costo de capital
Variables relevantes •
Mercado –
Precio de los metales
–
Costo de venta
Variables relevantes •
Sistema minero –
Operaciones unitarias, tipo de equipos y sus características operacionales
–
Dilución
–
Ancho mínimo de operación
–
Costo de operación
–
Costo de capital
Variables relevantes •
Corporativas –
Misión
–
Tolerancia al riesgo
–
Metodología de Ev. de proyectos de inversión
Variables relevantes •
Entorno Regulatorio –
Rehabilitación de botaderos
–
Contaminantes
–
Otros?
antes de continuar… •
Algunos conceptos –
Modelo de bloques
–
Curvas tonelaje-ley
–
Valor Presente Neto
–
Modelo de bloques
–
Curvas tonelaje-ley
Curva Tonelaje - Ley de Corte
Tonelaje
Curva Tonelaje - Ley Media 900.000.000
800.000.000
700.000.000
600.000.000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6 0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Ley %
–
Curvas tonelaje-ley Tonnage
Tonnage Diluted
Gold
Gold Diluted
100.0
1.6
90.0
1.4
80.0 1.2 70.0 ] t M [ e g a n n o T
1.0
60.0 50.0
0.8
40.0
0.6
30.0 0.4 20.0 0.2
10.0 0.0
0.0 1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
Gold Cut-off [gr/t]
0.3
0.2
0.1
0.0
] t / r g [ d l o G
•
Valor Presente Neto m
VPN n
Year 1
1
CashFlow (1 Disc )
n
Year 2 Yea r 3 Year 4 Year 5 Yea r 6 Year 7 Yea r 8 Year 9 Year 10 TOTAL
Actual Cash Flow 1.00 1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Discount Factor @ 10% pa 0.91 0.83 0.75
0.68
0.62
0.56
0.51
0.47
0.42
0.39
Discounted Cash Flow 0.91 0.83 0.75
0.68
0.62
0.56
0.51
0.47
0.42
0.39
10.00
6.14
Variables relevantes •
Resumen (inputs mínimos requeridos) –
Modelo de bloques del recurso
–
Ángulos de talud recomendados
–
Recuperaciones metalúrgicas
–
Costo Mina, costo planta
–
Precio metales
Variables relevantes Resultados esperados –
• • • •
•
•
Determinar envolvente económica de explotación para el yacimiento basado en restricciones geomecánicas, recuperaciones metalúrgicas esperadas, estimaciones de costo de proceso y minería y la mejor estimación posible de la mineralización existente.
Leyes de corte para los diferentes metales/procesos Conjunto de pits anidados Pit final Tonelaje total contenido en el pit, tonelaje de mineral, metal y leyes por cada tipo de roca Plan de producción preliminar basado en los pits o en fases preliminares Indicadores financieros, costo operación, costo capital, ingresos
Técnicas de diseño •
Métodos tradicionales
•
Nuevos enfoques
Técnicas de diseño •
Método razón estéril-mineral
•
Conos flotantes
•
Lerchs-Grossman
•
Whittle, NPVS, Datamine
•
Secuenciamiento de bloques
Técnicas de diseño •
•
•
Método razón estéril-mineral Conos flotantes Lerchs-Grossman
Técnicas de diseño •
Introducción –
Leyes de corte LC crítica LC marginal
Técnicas de diseño •
Método razón estéril-mineral E/M E/M 2
E/M 1
NO
SI
L1
L2
Ley %
Técnicas de diseño •
Introducción a CF y LG –
Valorización de bloques
Beneficio = Ingresos – Costos Ingresos = Producto x Precio Neto Costos = Material x Costo Mina + Mineral x Costo Proc.
Técnicas de diseño •
Conos flotantes (CF)
•
Lerchs-Grossman (LG)
Técnicas de diseño –
Heurística vs Met. Analítico (teoría de grafos)
–
Conos flotantes “Optimizado”
–
Mezclas vs bloques individuales
–
Restricciones
Técnicas de diseño •
Whittle (NPVS, Datamine)
Técnicas de diseño •
Whittle, NPVS, Datamine
Técnicas de diseño •
Secuenciamiento de bloques
Gaupp, Newman, Wood, Rubio, 2006
Objetivos de diseño •
Maximización del beneficio económico neto
•
Maximización de los flujos descontados
•
Maximización de reservas
•
Posicionamiento en la curva de costos de la industria
•
Maximización de la confiabilidad del plan minero
Objetivos Corporativos •
Ubicación en primer cuartil de costos
•
Hedging
•
Desarrollo de depósitos de clase mundial
•
Aumento de reservas
•
Incremento del precio de la acción
•
Acrecentar el valor para los accionistas
Programación de la producción
Programación de la producción •
•
•
•
•
Selección de fases Secuenciamiento de paneles Plan de producción Leyes de corte variable Capacidad total
Programación de la producción •
Selección de fases –
–
–
Por qué definir fases Concepto de Pits Anidados Criterios comunes para la selección de fases
Programación de la producción •
Secuenciamiento de paneles –
–
–
–
–
–
–
Definición de panel Número de Fases activas Tasa de desarrollo vertical Desfase entre fases Requerimientos de la planta Flota de equipos constante Mineral expuesto
Programación de la producción •
Leyes de corte variable 0.06
Optimizadas Marginal
0.05
% e t r o C e d y e L
0.04 0.03 0.02 0.01 0 0
5
10
Periodo
Programación de la producción •
Capacidad total ] $ S U M [ o t e N e t n e s e r P r o l a V
90,000 tpd
60,000 tpd
120,000 tpd
30,000 tpd
20,000 tpd
Capacidad Mina[ktpd]
Aplicaciones y otros temas relevantes •
•
•
Análisis de sensibilidad Escenarios Incertidumbre geológica
Incertidumbre geológica •
1 diseño minero
O bien, definición de un pit pit final probabilístico generando varios diseños k simulaciones condicionales …
…
k pits
“pit probabilístico ”
100 Pits Finales
…
Pit size distribution
Guajes West - 100 optimizations 30
25
20 y c n e u 15 q e r F
10
5
0 80.0
90.0
100.0
110.0
120.0
130.0
Rock tonnes [Mt]
140.0
150.0
160.0
170.0
Ore tonnage distribution
Guajes West - 100 optimizations 40
35
30
25 y c n e u 20 q e r F
15
10
5
0 6.0
7.0
8.0
9.0
Ore tonnes [Mt]
10.0
11.0
12.0
Gold grade distribution
Guajes West - 100 optimizations 30
25
20
y c n e u 15 q e r F 10
5
0 3.60
3.80
4.00
4.20
4.40
4.60
Au [g/t]
4.80
5.00
5.20
5.4
Interpretación • Pit con probabilidad >= 95 (magenta) es un pit
de alta confianza. Hay una alta probabilidad que el pit final del recurso “real” contendrá este pit magenta.
Interpretation • Pit con probabilidad <=25 (amarillo) es una
envolvente máxima. Existe una alta probabilidad que el pit final para el recurso real no sobrepasará este límite.
Estudios de ingeniería (alcances) •
•
•
Conceptual Prefactibilidad Factibilidad
Pincock Perspectives ISSUE NO. 70 — September 2005
Estudios de ingeniería (alcances) •
Conceptual Método de explotación
Asumido entre cielo abierto y subterráneo
Ángulos de talud
Asumido
Diseño del pit
Bosquejo simple del pit final
Botaderos de estéril
Bosquejo simple de bot. final
Plan de producción
Plan básico basado en vida útil asumida
CAPEX
Orden de magnitud, ajustados o de operaciones similares
OPEX
Orden de magnitud, ajustados o de operaciones similares
Estudios de ingeniería (alcances) •
Prefactibilidad Método de explotación
Método específico identificado
Ángulos de talud
Estimaciones preliminares por tipo de roca y datos geotécnicos basicos
Diseño del pit
Diseño preliminar del pit a partir de análisis optimizado, rampas preliminares incorporadas
Botaderos de estéril
Diseño preliminar para el tonelaje total e incremental
Plan de producción
Plan anual especificando mineral, estéril y leyes
CAPEX
Lista preliminar de equipos, presupuestos o cotizaciones históricas, algunos ajustados
OPEX
Estimaciones cuantificadas para mano de obra, energía y consumibles
•
Factibilidad
Método de explotación
Método y plan minero completado.
Ángulos de talud
Definido con datos geotécnicos a partir de mapeo estructural y perforaciones orientadas.
Diseño del pit
Diseño detallado de pit con fases y accesos para la operación de los equipos.
Botaderos de estéril
Ubicación de botaderos identificadas a partir de datos geotécnicos y geológicos; tonelajes de estéril por fases; bosquejos anuales y final de los botaderos.
Plan de producción
Plan anual detallado mostrando mineral, calidad del producto, estéril y leyes.
CAPEX
Lista detallada de equipos, presupuesto para todos los equipos mayores, todos los items identificados.
OPEX
Estimación detallada de ingeniería por áreas del proyecto basadas en cotizaciones.
