LIBRO DE PLANTEAMIENTO MINADO-1.pdf

PLANEAMIENTO DE MINADO: Aplicado a Mina Subterránea y Superficial

APLICADO A MINA SUBTERRANEA Y SUPERFICIAL

AUTORES: ABAD ABAD, YERSON FRANCISCO CHUYE HUIMAN, OSCAR JESUS CAMPOS NUÑEZ, EDWAR FLORES RUIZ, ANA GRANDA AGURTO, CRYSTEL LOAYZA ROA, CRISTIAM MORE GARCIA, FELIX NAVARRO PRECIADO, YECSON SOLIS ARAMBULO, DANIELA ALESANDRA VALDIVIEZO LOPEZ, PAOLA FIORELLA VIERA MATIAS, HENRRY UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA / INGENIERIA DE MINAS ESCUELA DE MINAS

0


DEDICATORIA A Dios por brindaros salud para poder seguir adelante día a día y lograr nuestros objetivos. A Nuestros padres por el apoyo incondicional incondicional en nuestra formación personal y universitaria para lograr ser ser grandes profesionales. profesionales. A nuestro profesor, el Dr. Dr . Wilson Sancarranco C., por la enseñanza obtenida durante el desarrollo del curso y a nosotros por el gran esfuerzo, aptitud, unión, perseverancia perseverancia y compromiso para lograr nuestras metas.

AGRADECIMIENTO A nuestro profesor, el Dr. Dr . Wilson Sancarranco C., por los l os conocimientos aprendidos durante el desarrollo del curso. Así mismo, por las herramientas y estrategias para poder culminar nuestros objetivos durante el desarrollo de las actividades y tareas del curso

1


INDICE:

INDICE: ............................................................ ............................................................................................................................... ................................................................................... ................ 2 I.

GENERALIDADES DEL PLANEAMIENTO ............................................................ ....................................................................................... ........................... 7

1.1 INTRODUCCIÓN................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................ 7 Modelo de Bloque.............................................................. ........................................................................................................................... ............................................................. 7 Confección del Modelo de Económico ........................................................................................... 8 Generación de Pit P it anidados y Determinación de Pit Final Fi nal......................................................... .............................................................. ..... 8 Estrategias de consumo co nsumo de Reservas y Diseño de Expansiones. .................................................... .................................................... 8 Programa de Producción Pro ducción Preliminar ............................................................................... ............................................................................................... ................ 9 Estrategia de Leyes de Corte......................................................... ........................................................................................................... .................................................. 9 Programa de Producción Pro ducción Optimizado. ............................................................................ ............................................................................................ ................ 9 Requerimiento de Equipos Mina .............................................................. .................................................................................................. .................................... 10 Evaluación Económica ............................................................................... ................................................................................................................... .................................... 10 1.2. ANTECEDENTES ............................................................................................................ .......................................................................................................................... .............. 10 1.3 CONCEPTOS GENERALES ........................................................................ ............................................................................................................ .................................... 11 1.3.1. Planificación ............................................................................................... ........................................................................................................................ ......................... 12 1.3.2 - Planificación Minera. ......................................................................................................... ......................................................................................................... 13 1.3.3. Diseños. ...................................................................................................... ............................................................................................................................... ......................... 19 1.3.4.- Definición del Tajo Óptimo. Ópti mo. ............................................................................................ ............................................................................................... ... 20 1.3.5.- La misión empresarial en minería. ............................................................ ..................................................................................... ......................... 23 1.4 DESARROLLO Y OBJETIVOS DE LA PLANIFICACIÓN ..................................................................... 25 1.5 CICLO DE PLANEAMIENTO .......................................................................................................... .......................................................................................................... 26 A)

ESTABLECIMIENTO DE PREDICCIONES ......................................................... .................................................................................. ......................... 26

B)

ESPECIFICACIÓN PREVIA DE LOS OBJETIVOS .......................................................... ........................................................................ .............. 27

C)

ESTABLECER LÍNEAS DE ACCIÓN ALTERNATIVOS............................................................... ................................................................. ... 28

D)

ELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA POSIBLE. .............................................................. ................................................................. ... 28

E)

ESPECIFICACIÓN Y ASIGNACIÓN DE OBJETIVOS. ............................................................... .................................................................. ... 28

F)

INCORPORACIÓN AL SISTEMA DE CONTROL..................................... CONTROL......................................................................... .................................... 29

1.6 NATURALEZA JERÁRQUICA Y ELEMENTOS DE PLANEAMIENTO. PLA NEAMIENTO. ................................................ ................................................ 29 1.6.1 NATURALEZA JERÁRQUICA. ................................................................................................. 29 1.6.2 ELEMENTOS DEL PLANEAMIENTO .............................................................. ....................................................................................... ......................... 30 1.7 FORMULACIONES PARA PROBLEMAS DEL DISEÑO. PARÁMETROS Y VARIABLES....................... 31 2


1.7.1 VARIABLES: ........................................................................................................................ ........................................................................................................................... ... 32 1.7.2 PARÁMETROS ......................................................................................................... ....................................................................................................................... .............. 32 1.8 BENEFICIOS Y LIMITACIONES. TIPOS DE PLANEAMIENTO. ......................................................... 33 1.8.1 PLANEAMIENTO PL ANEAMIENTO A CORTO PLAZO. PLA ZO. .................................................................................... ....................................................................................... ... 33 1.8.2 PLANEAMIENTO A MEDIANO PLAZO. .................................................................................. .................................................................................. 33 1.8.3 PLANEAMIENTO A LARGO PLAZO. ....................................................................................... ....................................................................................... 33 1.9 TÉCNICAS Y GUÍAS DEL PLANEAMIENTO .................................................................................... 34 1.9.1 LA PROGRAMACION ......................................................................... ............................................................................................................. .................................... 34 1.9.2 GUIAS DE PLANEAMIENTO .............................................................. ................................................................................................... ..................................... 34 1.10 FACTORES QUE LIMITAN LAS ACTIVIDADES DEL PLANEAMIENTO ........................................... 35 II. PLANEAMIENTO PLA NEAMIENTO EN MINERIA A TAJO ABIERTO ............................................................. ........................................................................... .............. 37 2.1 CONCEPTOS BASICOS:................................................................. ................................................................................................................ ............................................... 37 2.1.1 DISEÑO MINERO DE TAJO ABIERTO: ............................................................... ........................................................................................ ......................... 37 2.2 ANALISIS DEL LIMITE DEL PIT: .................................................................................................... .................................................................................................... 44 2.3 ESTRATEGIA PRODUCTIVA: ........................................................................................................ ........................................................................................................ 45 2.4 PROGRAMA DE EXTRACCION:............................................................... .................................................................................................... ..................................... 46 2.5.- PROCESO P ROCESO DE PLANIFICACIÓN MINERA EN TAJOS .................................................................... 52 2.6.- MÉTODO DE LERCHS-GROSSMAN. .......................................................................................... .......................................................................................... 53 2.7.-EFECTO DE POLÍTICA DE LEYES DE CORTE ................................................................................ ................................................................................ 57 2.8.- MODELO DE LANE:.................................................................... ................................................................................................................... ............................................... 57 2.9.- PARÁMETROS P ARÁMETROS DE FORMULACIÓN ........................................................................................... ........................................................................................... 59 2.9.1.- RAZÓN R AZÓN ESTÉRIL MINERAL ...................................................................................................... ...................................................................................................... 60 2.9.2 GEOMETRÍA DE LA EXCAVACIÓN. ............................................................................................ 61 2.9.3.- ANGULO DE TALUD ................................................................. ................................................................................................................ ............................................... 62 2.9.4.- ALTURA DE BANCO ................................................................................................................ ................................................................................................................ 66 2.9.5.- QUEBRADURA ..................................................................................................................... ........................................................................................................................ ... 67 2.9.6.- ANCHO DE LOS BANCOS ........................................................................................................ 68 2.9.7.- RAMPAS Y ACCESOS............................................................... ............................................................................................................... ................................................ 68 2.9.8.- PROYECCIÓN DE LA PILA DE MATERIAL QUEBRADO ............................................................. ............................................................. 70 2.9.9.- DIFERENTES LEYES DE CORTE ................................................................................................ ................................................................................................ 71 2.9.10.- DISEÑO DE PIT FINAL ........................................................................................................... ........................................................................................................... 72 2.9.11.-DISEÑO DE ACCESOS............................................................. ............................................................................................................. ................................................ 73 2.9.12.- MODO DE FALLAS MÁS COMUNES EN LOS RAJOS .............................................................. 80 2.10 RELACION ESTÉRIL – ESTÉRIL – MINERAL. MINERAL. EQUILIBRIO MARGINAL PARA UN CONO................................ 83 2.11.- PIT ANIDADOS .............................................................. ......................................................................................................................... ........................................................... 87

3


2.12.- METODOS DEL CALCULO DEL PIT FINAL. LERCHS AND GROSSMAN ....................................... 88 2.12.1.- Descripción conceptual del algoritmo del cono móvil optimizante (cono flotante) ....... 89 2.12.2.- Método de Lerchs-Grossman ................................................................. .......................................................................................... ......................... 93 2.13 ENVOLVENTE ECONÓMICA FINAL ......................................................... ............................................................................................. .................................... 99 2.14.-PROCESO WHITTLE ................................................................................................................ 105 2.14.1 CREACIÓN DE PITS ANIDADOS ................................................................................. ............................................................................................. ............ 105 2.15.- VALORIZACIÓN VALO RIZACIÓN ECONÓMICA Y ELECCIÓN DEL PIT FINAL ..................................................... ..................................................... 106 2.15.1. ELECCIÓN DE FASES Y PLAN P LAN DE PRODUCCIÓN.................................................................... 107 2.16. PROGRAMAS DE PRODUCCIÓN: FIXED LEAD, LEA D, MILAWA NPV-MILAWA BALANCE. ................ 108 III. MINERIA SUBTERRANEA ........................................................................................................... ........................................................................................................... 112 3.1 METODOLOGIAS Y ESTRATEGIAS .................................................................................. .............................................................................................. ............ 112 3.1.1. METODOLOGIA ................................................................................................................ .................................................................................................................. 112 3.1.2. ESTRATEGIA .......................................................................... ....................................................................................................................... ............................................. 112 3.2. CONSIDERACIONES ADMINISTRATIVAS: PLANIFICACION, ORGANIZACIÓN, MOTIVACION, INTEGRACION Y CONTROL. ............................................................................................................. ............................................................................................................. 113 3.2.1. PLANIFICACIÓN ................................................................................................................. ................................................................................................................ . 113 3.2.2. OBJETIVOS O BJETIVOS DE PLANIFICACION ......................................................................................... 113 3.2.3. ESTRATEGIAS COMPATIBLES CON LA POLÍTICA P OLÍTICA DE LA ORGANIZACIÓN ........................... ........................... 114 3.2.4. PLANIFICACION ESTRATEGICA .......................................................................................... .......................................................................................... 114 3.2.5. IMPORTANCIA DE LA PLANIFICACION ...................................................................... ............................................................................... ......... 114 3.2.6. ORGANIZACIÓN ................................................................................................................ .................................................................................................................. 115 3.2.7. DISEÑO ORGANIZACIONAL ............................................................. ............................................................................................... .................................. 116 3.3. CONSIDERACIONES TECNICAS: PROCESAMIENTO DE DATOS. ................................................ 122 3.3.1. PROCESAMIENTO DE DATOS...................................................................... DATOS............................................................................................. ....................... 123 3.3.2. OPORTUNO PROCESAMIENTO DE DATOS ............................................................ ........................................................................ ............ 124 3.4. RESERVAS, METODO DE MINADO, PLAN DE AVANCES. ......................................................... ........................................................... 125 3.4.1. RESERVAS ................................................................................................... .......................................................................................................................... ....................... 125 3.4.2. METODO DE MINADO ..................................................................... ....................................................................................................... .................................. 127 3.4.3. ERRORES EN LOS PLANOS ................................................................................................. ................................................................................................. 128 3.4.4. PLAN DE AVANCES Y VOLADURA ...................................................................................... 128 3.5 PLANIFICACION DE MINAS USANDO CAE MINING: IMPOR-TANCIA DE DATA.......................... 129 3.5.1. IMPORTANCIA DE LA DATA EN LA INDUSTRIA MINERA.................................................... 129 3.6. EVALUACIÓN PARA P ARA ELEGIR EL MÉTODO DE MINADO ............................................................. ............................................................. 148 3.7 FORMA, TAMAÑO Y ORIENTACIÓN DE LAS EXCAVACIONES. .................................................. .................................................. 154 3.7.1 3.8

FORMA DE LAS EXCAVACIONES: .......................................................... ................................................................................. ....................... 154

Tamaño de las excavaciones. ............................................................ .............................................................................................. .................................. 156 4


3.9 ESQUEMA Y SECUENCIA DE AVANCE DEL MINADO.................................................................. 157 3.10 MINADO HACIA ROCAS DE DIFERENTE CALIDAD. ................................................................... 158 3.11

UBICACIÓN DE EXCAVACIONES PERMANENTES IMPORTANTES ........................................ 159

3.12

IMPLEMENTACIÓN DE TÉCNICAS APROPIADAS DE VOLADURA ......................................... 160

3.13

PRÁCTICAS CORRECTAS DE DESATADO ..................................................................... .............................................................................. ......... 163

3.14 SOSTENIMIENTO CON ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES. AR TIFICIALES........................................ 163 3.14.1 Estructuras naturales. ...................................................................................................... ...................................................................................................... 164 3.14.2 El efecto arco. .................................................................................................................. 164 3.14.3 Los pilares. .............................................................. ....................................................................................................................... ......................................................... 164 3.14.4

Los escudos. ................................................................... ................................................................................................................ ............................................. 164

3.14.5 Estructuras artificiales.................................................................... ..................................................................................................... .................................. 165 3.15 controles instrumentales de la estabilidad. ............................................................................ ............................................................................ 166 3.16. REPORTES DE RESERVAS MINERALES PLAN AVANCE ........................................................... ............................................................. 167 3.19. RECONCILIACIÓN DE CASOS ................................................................. ................................................................................................... .................................. 172 IV. SOFTWARE SOFTW ARE USADO EN MODELAMIENTO Y PLANEAMIENTO ................................................... 177 4.1 MINESIGHT ......................................................................................................... ................................................................................................................................ ....................... 177 4.1.1 VENTAJAS DE USAR MINESIGHT FRENTE A OTROS SOFTWARES ....................................... 178 4.1.2 PARÁMETROS QUE SE LOGRAN EN EL PLANEAMIENTO PLA NEAMIENTO DE MINADO SUPERFICIAL USANDO MINESIGHT............................................................................................... .................................................................................................................................. ................................... 178 4.2 GEMCOM SURPAC...................................... SURP AC......................................................................................................... ............................................................................... ............ 183 4.2.1 MÁS RÁPIDA Y ROBUSTA R OBUSTA SOLIDS/SURFACES REPAIR nm, ................................................. ................................................. 184 4.2.2

MODELAMIENTO DE BLOQUES ............................................................ ................................................................................... ....................... 184

4.2.1

DISEÑO DE PITS ............................................................. ........................................................................................................... .............................................. 185

4.2.3 EFICIENCIA DE CAD............................................................... ............................................................................................................. .............................................. 185 4.2.4 GRÁFICOS .................................................................................................... ........................................................................................................................... ....................... 185 4.2.5

SÓLIDOS ............................................................. ...................................................................................................................... ......................................................... 185

4.3 Software Maptek Vulcan............................................................. ........................................................................................................... .............................................. 186 4.4. Software Datamine .................................................................................................................. .................................................................................................................. 188 4.5 Software Isatis I satis Optimus O ptimus .......................................................................... ............................................................................................................ .................................. 190 4.6

GEMCOM GEMS ..................................................................... .................................................................................................................. ............................................. 192

4.6.1 GEOLOGÍA INTEGRADA, MODELAMIENTO DE RECURSOS, PLANIFICACIÓN Y PRODUCCIÓN MINERA ................................................................... ....................................................................................................................................... .................................................................... 192 4.6.2 BENEFICIOS DE GEMS................................................ GEMS......................................................................................................... ......................................................... 193 4.7

GEMCOM MINEX .................................................................. ............................................................................................................... ............................................. 193

4.7.1 BENEFICIOS DE MINEX ....................................................................................................... ....................................................................................................... 194 4.8 GEMCOM WHITTLE .................................................................................................................. .................................................................................................................... 194 5


4.8.2

BENEFICIOS DE WHITTLE: .......................................................... ............................................................................................ .................................. 196

4.9 GEMCOM PCBC ........................................................................................................................ .......................................................................................................................... 197 4.9.1 FORTALEZCA Y FLEXIBILICE SU OPERACIÓN DE BLOCK CAVING. ....................................... 197 4.9.2 BENEFICIOS DE PCBC. ........................................................... ......................................................................................................... .............................................. 197 4.10 MICROSOFT PROJECT P ROJECT (O MSP).............................................................. ................................................................................................ .................................. 198 4.11 PITRAM ........................................................................... .................................................................................................................................... ......................................................... 198 4.12 XERAS ENTERPRISE ..................................................................... .................................................................................................................. ............................................. 199 4.13 MINESCHED 9.0 ..................................................................................... ....................................................................................................................... .................................. 199 V. GLOSARIO............................................................. ................................................................................................................................. .................................................................... 202 VI. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... .......................................................................................................................... . 205

6


I. GENERALIDADES DEL PLANEAMIENTO 1.1 INTRODUCCIÓN En la actualidad el negocio minero requiere de instrumentos que permitan mejorar las rentabilidades del negocio, debido a esto la planificación ha mostrado a las compañías mineras y en general ser una poderosa herramienta que entrega altos retornos en el largo plazo. Para entender de mejor manera en que consiste esta herramienta de administración, se explicara el termino Planeación, que es básicamente abarcar las definiciones de las metas de una organización, el establecimiento de una estrategia en general para lograr esas metas y el desarrollo de una jerarquía amplia de los planes para integrar y coordinar las actividades. Por lo tanto, se relaciona con los fines (que debe hacerse) así también como los medios (como debe hacerse). Una forma simple de clasificar los planes es por su envergadura que puede ser estratégico versus operacionales y son asociados a un marco temporal ya sea de corto, mediano y largo plazo. Para diferenciar de mejor manera los planes estratégicos de los operacionales operacionales es porque difieren en tiempos y en alcances. Donde los planes operacionales tienden a cubrir periodos más cortos, tales como planes mensuales, semanales y diarios de una organización, pero a su vez los planes estratégicos estratégicos tienden a proyectarse proyectarse en periodos más largos usualmente usualmente cinco años o más, además estos cumplen un área más amplia y que posee menos detalle, en cambio los planes operacionales tienen un alcance más estrecho y limitada. La planificación minera de largo plazo es una importante herramienta que permite mejorar el negocio minero, cuyo producto es realizar un programa de producción que indique a través del tiempo, el origen de los tonelajes y las leyes a extraer de la mina. En la Figura 1, se presenta en forma esquemática y secuencial, las etapas utilizadas en un programa de planificación tradicional. tradicional.

Modelo de Bloque Es un modelamiento tridimensional que consiste en discretizar virtualmente el yacimiento en cientos de paralelepípedos (bloques), con características que van de acuerdo al sistema de explotación a utilizar, la cual permite representar características y propiedades del yacimiento.

7


Confección del Modelo de Económico El propósito de esta etapa es asignar un valor económico a cada uno de los bloques que conforman el archivo tridimensional de recursos. En el procedimiento de valorización, es preciso definir una estructura de precios y costos relevantes conjuntamente con una ley de corte crítica de diseño, la cual permitirá separar lo que es lastre y lo que es mineral.

Generación de Pit anidados y Determinación de Pit Final Para la generación de un pit se utiliza el algoritmo heurístico de Lerchs – Grossman, cono flotante, cuya técnica consiste básicamente de una rutina que analiza los bloques de mineral del inventario de recursos y determina la conveniencia económica de extraer cada uno de ellos con su respectiva sobrecarga. Para este propósito el algoritmo se posiciona en cada bloque de valor económico positivo y genera un cono invertido, donde la superficie lateral del cono representa el ángulo de talud de la zona en cuestión. Si el beneficio neto del cono (suma algebraica del valor de todos los bloques dentro de él) es mayor o igual a un valor preestablecido, preestablecido, entonces éste se extrae, en caso contrario, se sigue el análisis con el resto de los bloques con interés i nterés económico. Utilizando este procedimiento, y exigiendo al cono un beneficio marginal nulo, se obtiene un pit (cono) que representa la envolvente económica final del depósito, en el que han sido extraídos todos aquellos conos cuyo beneficio neto es mayor o igual a cero. Utilizando esta misma técnica se puede realizar la generación de pit anidados, donde cada sucesivo contorno está hecho para el precio del producto, ligeramente más alto que el anterior.

Estrategias de consumo de Reservas y Diseño de Expansiones. Se denomina estrategia de consumo de reservas o secuencia de explotación, a la manera en que se extrae el mineral del rajo hasta el logro del pit final. Para este efecto, es común que el pit final sea fraccionado en sucesivos pits intermedios denominados fases o expansiones. expansiones. Hasta ahora no existe un procedimiento que permita establecer una secuencia óptima; sólo existen maneras aproximadas de hacerlo. Una técnica que produce buenos resultados en la construcción de una estrategia de consumo de reservas, es utilizar el mismo algoritmo usado en la determinación de pit final, pero sobre un modelo económico al cual se le ha descontado 8


un valor al beneficio de cada uno de los bloques presentes en él. Obviamente la topografía obtenida debe estar contenida dentro del pit final. De esta forma, es posible construir expansiones o pits intermedios que tengan una envolvente que, al ser de un valor decreciente en el tiempo, favorecen al valor presente de la operación, ya que generalmente la primera expansión obedece a un descuento mayor, la segunda a uno menor, y así sucesivamente. Este último proceder es el que se utiliza durante el desarrollo del caso de estudio.

Programa de Producción Preliminar Como el objetivo de la mayoría de las empresas es maximizar el valor presente de la operación, se ha decidido trabajar con el Algoritmo de K. Lane para la determinación de una política de leyes de corte, ya que, al incluir el concepto de Costo de Oportunidad, se obtiene un vector de leyes decreciente en el tiempo lo que beneficia el V.A.N. del proyecto. Para su aplicación este algoritmo requiere conocer el valor presente de la operación durante el transcurso de la vida de la mina, por lo cual se requiere de un plan minero preliminar que sirva de referencia a esta rutina optimizante.

Estrategia de Leyes de Corte Usualmente, para estudios de esta naturaleza, se utiliza la metodología de Kenneth F. Lane para determinar el vector de leyes de corte económicas a aplicar en el plan de producción, condición que puede maximizar la rentabilidad del negocio minero.

Programa de Producción Optimizado. Una vez que se dispone de la estrategia de leyes de corte, se debe confeccionar un nuevo plan, el cual debiera introducir las mejoras en la ley que el algoritmo sugiere. Sin embargo, embargo, es necesario considerar las restricciones operativas presentes en la faena, lo que en algunos casos no permite alcanzar los resultados entregados por Lane.

9


Requerimiento de Equipos Mina Una vez construidas las fotos de la mina según el plan de producción optimizado, se procede a la medición de distancias y distribución económica de materiales. Esto junto a los índices operacionales, los rendimientos de los equipos y sus productividades, y en el caso de los camiones, las distancias medias de transporte, velocidades y rendimientos.

Evaluación Económica El plan es evaluado en el horizonte definido por la vida de la mina. Los flujos de caja anuales contemplan ingresos por ventas, inversiones en equipos e infraestructura y gastos de operación. Por último, se realiza un análisis de sensibilidad sobre las variables más influyentes en el rendimiento económico del plan.

1.2. ANTECEDENTES Las Empresas Mineras que no trazaban sus objetivos o las que no cumplían sus metas, ha hecho posible el desarrollo e implementación de una buena herramienta de programación y control de producción específicamente en Operaciones Mineras. Cuando no se aplica el Planeamiento y Control de producción, simplemente no existe las metas, no hay estándar del número de trabajadores, del número de equipos, máquinas, herramientas no hay medición del tiempo de operaciones. Naturalmente, la aplicación del planeamiento deberá ser compatible con las políticas y normas de la Empresa que previamente han han sido establecidas. establecidas. Asimismo, cuando en la Supervisión hay personas relajadas y no se aplican los controles fundamentales como el control de calidad (leyes de cabeza y concentrado), cantidad (tonelaje de producción de mina y concentrados) y costos (de producción de mina y de planta), tampoco la herramienta va funcionar por lo que debe tener suficiente autoridad y responsabilidad para tomar decisiones a fin de que se cumplan las metas. De allí la necesidad de aplicar el Planeamiento y control de Producción minera para conseguir resultados positivos, haciendo que el planeamiento entre en forma racional los elementos que tiene la Empresa (hombres, equipos y máquinas) todo en función del tiempo. 10


1.3 CONCEPTOS GENERALES El desarrollo del negocio minero sería imposible sin el desarrollo de una planificación estratégica enfocada en términos del largo plazo en una buena planificación, es esencial contar con las herramientas necesarias, el conocimiento y el control de las variables involucradas. La planificación es el proceso metódico diseñado para obtener un objetivo determinado y se refiere a las acciones llevadas a cabo para realizar planes y proyectos de diferente índole, es un proceso de toma de decisiones para alcanzar un futuro deseado teniendo en cuenta la situación actual, los factores internos y externos que pueden influir en el logro de los objetivos. El proceso de planificación sigue un conjunto de pasos que se establecen inicialmente dependiendo del grado de libertad y restricciones consideradas para el desarrollo del proyecto. Estas etapas comienzan con un mayor grado de libertad, definiéndose como el principio del proceso y es aquí aquí cuando los objetivos primarios primarios son el punto de destino destino que se utilizaran para delinear estratégicamente los cursos de acción en términos t érminos de la planificación a largo plazo, utilizándose posteriormente como una base de sustento para la planificación de mediano y corto plazo con tendencias operacionales. operacionales. La planificación con mayores grados de libertad se conoce como planificación estratégica y es básicamente el proceso que permite asegurar la competitividad presente y futura en el tiempo de quien la impulse, analizando la situación interna y anticipando la evolución del entorno, concretando las ideas en planes y programas de actuación; la planificación en si es el proceso de desarrollo e implementación de para alcanzar propósitos y objetivos, siendo capaz de:



Alcanzar el o los objetivo deseados, a pesar de ser una planificación con un espacio temporal extenso, identificando en el transcurso problemas amenazas y sistemáticamente oportunidades de negocio.



Realizar una buena conexión entre el entorno y los recursos de una organización y competencia; debe ser factible y apropiada, exponiendo las voluntades estratégicas 11


de los directivos y concretizándolas en términos operativos 

Ser capaz de proporcionar a la organización una ventaja competitiva; debería ser única y sostenible en el tiempo.



Dinámica, flexible y capaz de adaptarse a las situaciones cambiantes. cambiantes.



Suficiente por sí misma.

1.3.1. Planificación La administración se puede concebir como un desarrollo racional, mediante el cual los recursos humanos, físicos y financieros son orientados hacia la materialización de un objetivo previamente definido. Dicho de otro modo, es investigar (para generar opciones), elegir (una de ellas) y preparar las tareas pertinentes para materializar aquello que se desea realizar. Este desarrollo se traduce en un proceso constituido por un conjunto de tareas tales como planificar, organizar, dirigir y controlar, que son encausadas encausadas hacia un óptimo rendimiento, conforme a una filosofía ligada a la satisfacción de los diferentes actores involucrados. Un enfoque sistémico en torno a la administración, se conceptualiza mediante una manera integrada de estructurar las actividades del estamento directivo. Una breve descripción de cada una de estas funciones (o subsistemas), del esquema conceptual anterior, se expone a continuación:

Subsistema de Valores , es el marco de referencia y guía de acción, que da sentido a todas t odas las decisiones y actividades de cada día. Los valores condicionan las finalidades y los objetivos hacia donde debieran converger todos los esfuerzos particulares.

Subsistema de Decisiones , está presente en cada una de las tareas del administrador y se puede caracterizar caracterizar todo el sistema, como una vasta vasta red de información – decisión decisión - acción. La decisión es la llave de todo el edificio de la administración, en atención a que su rol central consiste en convertir la información en acción.

Subsistema de Planificación , es el encargado de obtener una priorización de los objetivos, sus programas de actividades, sus presupuestos, estimando las necesidades y las restricciones tanto internas como externas. El presente capítulo centra la reflexión en torno a la problemática de planificación al interior de una empresa minera. minera.

12


Subsistema de Organización, facilita la integración de las partes constituyentes del medio interno y externo, en una estructura apropiada. Es aquí donde se prevé los reagrupamientos reagrupamientos de funciones y el establecimiento de las relaciones internas en función de los objetivos a realizar.

Subsistema de Dirección, está estrechamente ligado a la ejecución eficaz de las tareas, centrando su accionar en los procesos sociales de funcionamiento f uncionamiento empresarial, destacando destacando los aspectos de liderazgo, trabajo de equipos, motivaciones, creatividad, y otros.

Subsistema de Control, mediante la ayuda de información sistematizada es posible realizar comparaciones entre lo realizado y los objetivos previstos en la planificación. La retroalimentación permite diseñar ajustes y cambios en las funciones anteriores. La importancia que adquiere la función de planificar, es que sin ella los administradores no pueden saber cómo organizar el recurso humano, y material; puede que no tengan ni siquiera la idea clara de qué es lo que se necesita organizar. Sin un plan, no se puede dirigir con confianza o esperar que otros nos sigan. Y sin un plan, los administradores y sus seguidores tienen muy pocas probabilidades de lograr sus metas o de saber cuándo y dónde se están desviando de su camino. Es al interior de este marco conceptual expuesto que se desarrollan los presentes delineamientos de la Planificación de Minas. La empresa minera, al igual que las empresas de otros sectores productivos, estructura su administración mediante las l as funciones anteriormente señaladas. En consecuencia, la reflexión sobre la planificación de minas se insertará en este esquema funcional.

1.3.2 - Planificación Minera. La transición desde un proyecto minero a la etapa de explotación necesita de una evaluación tanto en el ámbito práctico como teórico en múltiples escenarios. Antes de comprometer las inversiones necesarias y generar expectativas a los agentes implicados cada proyecto deberá contar con los estudios de pre factibilidad que avalaran o no su puesta en marcha. El proceso de la planificación estratégica debe de ser capaz de definir y evaluar los siguientes elementos claves:

13

PLANEAMIENTO DE MINADO: Aplicado a Mina Subterránea y Superficial 

Cantidad de reservas existentes en el yacimiento con el objetivo de definir la envolvente económica existente.



Limites operacionales, capacidades de operación tanto de la mina como del proceso de producción de planta, para lograr un proceso lo más sincronizado posible a través través del manejo de las las leyes de corte



Secuencia de extracción para definir la forma en que las reservas serán extraídas de la mina a través del tiempo.



Crear planes de producción preliminares, permitiendo comparar escenarios y elegir los más convenientes para su desarrollo posterior.



Optimizar el negocio minero a través de la utilización de políticas de leyes de corte Optimizante.



Evaluar escenarios económicos buscando oportunidades de negocio, amparado en la utilización de nuevas tecnologías, su efecto en reducción de costos y productividad, etc.

1.3.2.1.-Escenarios de Planificación. Bajo este concepto se entenderá la caracterización del ambiente en que la planificación se debe desarrollar, el cual obedece al tipo de proyecto en el cual se inserta esta actividad. Así los escenarios identificables son básicamente dos:

1. Escenario de Proyectos Nuevos: Esta situación se verifica cuando la planificación corresponde a nuevos yacimientos para los cuales hay que desarrollar toda la estrategia en función de las restricciones técnicas y financieras; a proyectos de innovación que significan, la introducción de alguna tecnología o criterio completamente nuevo para la empresa, y a proyectos de ampliación, en los cuales se liberan restricciones operativas y debe encontrarse un nuevo nivel productivo que mejore la posición competitiva competitiva de la empresa. empresa.

2. Escenario de Faenas en Operación : en este caso normalmente existe una estrategia de planificación, y corresponde por ejemplo a definir cuerpos y/o sectores de reemplazo, políticas de reemplazo de equipos, de exploración y otros. En general, este escenario ofrece un marco menos flexible a la planificación, sin embargo, es posible 14


afirmar, que para todas aquellas empresas mineras que cuentan con restricciones en sus capacidades de tratamiento, al interior de sus funciones productivas (cuya planificación se inserta en este escenario), la planificación minera cumple el papel de definir el rendimiento económico global de la gestión empresarial.

1.3.2.2.- Niveles de Planificación. Una manera estructurada de enfocar la planificación minera es la incorporación de los Niveles de Planificación, definidos éstos en una primera instancia como planificación CONCEPTUAL y en una etapa siguiente, como planificación OPERACIONAL. La Planificación Conceptual corresponde al delineamiento estratégico, que, de manera coherente con la misión y las restricciones existentes, permite analizar y acceder adecuadamente a las grandes definiciones del negocio minero, tales como método de explotación, ritmos de producción, situación final de la explotación, entre los de mayor relevancia. En este nivel de planificación se busca responder el qué hacer con el recurso geológico de tal modo de lograr los objetivos de la empresa y por ende enmarcarse dentro de la misión definida por ésta. El logro de los objetivos, implica un proceso iterativo, ideas preliminares, a nivel de perfil, son analizadas y un posterior proceso de evaluación conduce a rechazar algunas y a desarrollar otras, para finalmente optar por una o dos opciones para un análisis posterior más detallado. detallado. La principal característica de esta fase de planificación minera radica en que es aquí donde se define la rentabilidad gruesa del proyecto. De hecho, las diferentes ideas vertidas tienen un grado de dispersión, en términos de rentabilidad, que es considerable y que debe ir disminuyendo en la medida que avanza la ingeniería, de lo cual se deduce que, por lo general resulta muy conveniente gastar más tiempo en el desarrollo de buenos conceptos, que avanzar con una idea que no ha sido confrontada con otras opciones. El producto de esta fase corresponde a la definición de macro decisiones que son controlables por el planificador y que tienen una incidencia en el objetivo planteado. Si dicho objetivo dice relación con los beneficios actualizados de la operación, entonces las variables

15


fundamentales a definir corresponden corresponden a un grupo interrelacionados interrelacionados de variables decisionales decisionales que a continuación se describen:

Tamaño de la Operación. El tamaño de una operación minera no sólo queda definido por la magnitud de la mina, éste también depende de los procesos posteriores. El análisis del tamaño óptimo para cada una de las instalaciones, necesariamente debe analizarse desde una perspectiva global teniendo presente las inversiones, costos de operación y características de la curva Tonelaje-Ley del yacimiento. En diversas ocasiones es la disponibilidad de fondos la restricción principal, y en ese caso el problema se reduce a encontrar el tamaño óptimo económico-técnico de cada etapa productiva bajo tal restricción.

Método de Explotación. El método a elegir deberá presentar las mejores ventajas para el objetivo planteado. Por lo general los aspectos técnicos que controlan esta decisión han sido ampliamente difundidos, no así los factores f actores económicos que son los de mayor relevancia en esta etapa de planificación. La decisión de mayor importancia a este respecto es si la mina deberá ser subterránea o rajo abierto, o eventualmente cuando será conveniente permutar una inicial explotación a cielo abierto por una subterránea terminal.

Límites Finales. El límite de explotación es aquella frontera que define hasta donde es conveniente extender una operación minera. Para el caso de una mina a rajo abierto, este límite se conoce como rajo final, y en una mina subterránea, se le denomina usualmente envolvente final. La definición de este límite es atemporal, en el sentido de que es conveniente extraer cualquier tonelada que cubra su costo marginal independiente del tiempo en que se extrae.

Secuencia de Explotación. A partir de una situación inicial, es necesario conocer cuál es el mejor camino para llegar al límite final. La definición de esta secuencia implica un fuerte impacto en el valor presente del negocio, y su búsqueda es una tarea compleja que requiere de un análisis individual de opciones. La idea es ir consumiendo el depósito de manera tal que responda a los objetivos 16


planteados en la misión definida por la empresa, cumpliendo las restricciones restricciones propias de toda explotación minera, tales como geomecánicas, operacionales, legales, entre otras.

Estrategia de Leyes de Corte. Una vez establecido el tamaño del complejo minero, el límite final y la secuencia de explotación, existe una variable de decisión que afecta directamente al tiempo requerido para consumir el depósito; dicha variable es la Ley de Corte, que en esencia permite discriminar económicamente entre mineral y estéril. Una ley de corte alta implica que la proporción de mineral del depósito es baja y, por lo tanto, la vida de la mina se reduce y viceversa. Entre estos dos extremos, existe una estrategia que conlleva a una maximización del beneficio actualizado. Si el modelo matemático que resuelve esta incógnita está bien formulado, la estrategia óptima por lo general, significa leyes de corte decrecientes en el tiempo, este vector en definitiva permite conocer la cantidad (tonelaje) y calidad (ley) de las reservas mineras o extraíbles.

Planes Mineros de Producción. Bajo este concepto se debe cuantificar las necesidades de recursos humanos, físicos y financieros, que permitan materializar las metas de producción en el tiempo. También aquí se desarrollan los trabajos que permiten recomendar la estrategia de alimentación a planta, si la empresa en cuestión, tiene posibilidades de producción entre varios sectores o entre diferentes yacimientos. Todas las variables decisionales anteriormente descritas no son independientes, sino que por el contrario tienen una relación funcional entre ellas y para su optimización es necesario recurrir a un análisis circula. Allí se tiene además las distintas fuentes de información necesarias para establecer el escenario en donde se desarrollará este proceso de planificación. La información geológica, geotécnica, y metalúrgica constituyen una entrada esencial para el análisis de cualquier proyecto minero; el cual además se ve influenciado por una serie de variables exógenas, exógenas, tales como el precio de venta del producto. La Planificación Operacional por su parte es el conjunto de tareas que, define las soluciones de corto plazo, al generar las proposiciones que optimizan en forma permanente el concepto del negocio minero diseñado en la fase anterior.

17


Como aspectos relevantes de esta actividad están las constantes optimizaciones que son factibles de incorporar a toda explotación minera tales como, equipos más eficientes, optimización de infraestructura de servicios, cambios en métodos constructivos, incorporación de materiales con nueva tecnología, softwares más poderosos y otras. En general, en este nivel de planificación se insertan los esfuerzos que el planificador hace permanentemente permanentemente por introducir modificaciones en las distintas operaciones operaciones unitarias y de apoyo, existentes en toda explotación minera, con el fin de mejorar eficiencias y costos. Lo importante de entender es que toda la actividad que en este contexto se desarrolla, está inserta en la estructuración dada al proyecto en su fase previa de planificación conceptual, y que, en consecuencia, no es esperable un cambio que afecte significativamente el nivel de rentabilidad del proyecto.

1.3.2.3.-Horizontes de Planificación. Bajo este concepto se entenderá lo que tradicionalmente se denomina Planificación de Largo, Mediano y Corto Plazo, hitos que históricamente han estado asociados a períodos. La planificación de Largo Plazo es básicamente una planificación conceptual donde se establece la estrategia global de la empresa, para un horizonte superior a 5 años y que muchas veces va hasta el agotamiento del yacimiento. Otra de sus características es que la flexibilidad que presenta para la toma de decisiones es alta, vale decir es posible introducir cambios estructurales en la concepción del negocio. Desde un punto de vista estrictamente económico el concepto de largo plazo, tiene implícito el cambio, es decir, en el caso extremo nada es fijo y permanente. De acuerdo a lo anterior, en el proceso de planificación de Largo Plazo debieran liberarse gran parte de las restricciones que se verifican en el Corto y Mediano Plazo. Como Mediano Plazo se entiende comúnmente aquella actividad de planificación cuyo horizonte abarca de uno a cinco años, dependiendo del tamaño de la operación y/o las políticas de la empresa. Esta actividad se inserta en la planificación de largo plazo, en el contexto de lograr cumplir con la estrategia allí delineada, siendo la base de la estimación y evaluación económica de la empresa, puesto que las decisiones que se adopten para este horizonte, tendrán una flexibilidad a los cambios limitada.

18


Es así como es común entender el Corto Plazo, como aquella actividad de planificación cuyo horizonte es un año o menos, por lo que su detalle y concepción está fuertemente condicionado por la realidad contingente de la faena o proyecto, y corresponde a un detalle de todas las actividades que se desarrollan en el año. Es frecuente que la revisión de estos planes sea trimestralmente. Evidentemente el marco de referencia r eferencia de esta planificación lo constituye el Mediano Plazo.

1.3.3. Diseños. Una serie de factores gobiernan la forma y tamaño de un Rajo por los que éstos deben ser entendidos de manera correcta en la planificación, diseño y operación de un Rajo; la importancia de cada una de estas variables dependerá principalmente de cada proyecto, pero las variables que se describen a continuación son elementos claves en el diseño de un Rajo, considerando: 

Geología, leyes y la localización de las zonas mineralizadas.



Extensión del depósito, topografía, propiedades, limites, tasas de producción.



Altura de bancos, ángulos de diseño.



Costo mina, costo de procesos y costo de marketing



Recuperaciones metalúrgicas, consideraciones de mercado y relaciones estéril mineral.

Diseño minero corresponde a la serie de procesos de operativización utilizados para la materialización de los objetivos planteados en la planificación. Corresponden a los pasos que delinean la estructura del sistema de explotación seleccionado, buscando de la mejor forma posible de ajustarse a los l os lineamientos obtenidos en la planificación a través de la utilización y puesta en práctica de una serie de técnicas de diseño. Se dará forma al proyecto propuesto ajustándose de la mejor manera posible a las condiciones técnico operacionales operacionales de este. Las principales variables a considerar en el diseño de un Tajo corresponden a: Ubicación del proyecto restringido a la extensión de las propiedades mineras y restricciones medioambientales. 

Disponibilidad de capitales o acceso a estos.



Características geológicas del yacimiento, metalúrgicas y geotécnicas.

19


Características operacionales del proyecto, considerando anchos mínimos diseño de bancos, anchos de rampa, altura de bancos profundidad, buscando la operatividad de los equipos a utilizar.



Disposiciones de las instalaciones a ubicar en la faena. f aena.



Selectividad de la explotación.



Características de la mena a explotar y recursos necesarios. necesarios.

Por lo que a partir de las restricciones operativas, requerimientos operacionales y características estructurales; se obtendrán los parámetros de diseño a utilizar en la construcción y operatividad del Tajo.

1.3.4.- Definición del Tajo Óptimo. Existe una gran variedad de métodos para poder encontrar la envolvente optima, estos se diferencias especialmente por el tamaño del depósito la cantidad y la calidad de la información con que se cuenta; la disponibilidad de asistencia computacional y los criterios de diseño utilizados por el Ingeniero Planificador. Uno de los primeros pasos en la planificación de largo plazo deberá definir los límites del Rajo, estos nos darán a conocer la cantidad de mineral extraíble, el fino contenido y la asociación a la cantidad de estéril existente dentro de estos límites y que deberán removerse a lo largo de la vida de la mina. La ubicación, el tamaño y la geometría del Rajo son fundamentales en la planificación, esta información se utilizará para la construcción de botaderos, depósito de relaves, accesos, ubicación de planta de procesos y otras instalaciones superficiales necesarias para el funcionamiento del proyecto. A la vez el conocimiento adquirido en el diseño de las envolventes finales será utilizado como información para futuras campañas de exploración. En el diseño de la envolvente final se deberá considerar asignar valores físicos y económicos descritos anteriormente, la envolvente final óptima representa el límite máximo de todos los materiales que cumplen los siguientes criterios u objetivos: 

El bloque no será extraído hasta que este pague todos los costos para su extracción procesamiento procesamiento y comercialización junto al valor de extracción de sobrecarga superficial para además extraer la carga superficial de estéril.

20


Para la conservación de los recursos, cualquier bloque que cumpla la primera condición será incluido en el Tajo.

El cumplimiento de estas condiciones establecerá el diseño que maximizará el ingreso total del Rajo basado en los parámetros físicos y condiciones económicas establecidas. A medida que estos parámetros van cambiando en el tiempo, el diseño del Tajo también sufrirá variaciones, debido a que estos no son únicos, por lo que este deberá ser evaluado y diseñado en un rango de valores probables para determinar los factores más influyentes y su efecto en la envolvente final óptima. A continuación, se presentarán los tipos de diseños existentes en la actualidad.

1.3.4.1 Diseño Manual: El método de diseño manual de envolventes de Tajos involucra bastante tiempo y experiencia del ingeniero planificador este comienza con la selección de los tres tipos de secciones que se pueden observar observar en la Figura 5 y que se describen a continuación: continuación: 

Secciones transversales la que se encuentran espaciadas a intervalos regulares paralelas la una con las otras y normales al eje del cuerpo mineralizado proporcionándonos proporcionándonos la mayor cantidad de información del Tajo las que variaran entre 10 a 30 perfiles dependiendo d ependiendo de la información y el largo del cuerpo mineralizado.



Una sección longitudinal a lo largo del cuerpo mineralizador que ayudara a definir los límites exteriores del cuerpo mineralizado.



Secciones radiales definiendo los límites al final del cuerpo mineralizado.

21


Figura 2: Técnicas de diseño manual de un Rajo Abierto Cada sección muestra leyes minerales, información topográfica, geología, información estructural y cualquier otra información necesaria para definir los límites del Tajo óptimo. La razón estéril mineral será utilizada para definir los límites del Tajo en cada sección de manera independiente usando los respectivos ángulos de talud. t alud. Los límites del Tajo se ubican en cada sección de manera que a la ley de mineral pueda pagar la cantidad de estéril que se encuentra sobre ella; cuando una línea de limite se dibuja en la sección la ley de mineral a lo largo de la línea es calculada; los largos de mineral y estéril son calculados y comparados con el límite de quiebre de estéril mineral si la relación estéril mineral calculada es menor que la relación estéril mineral permitida el límite es expandido, en el caso contrario el límite deberá de contraerse.

1.3.4.2 Métodos Computacionales: Los métodos de optimización a través de diseño manual, involucran sustancialmente al ingeniero con el diseño, incrementando su conocimiento del depósito, pero la complejidad del proceso y la dificultad en su utilización para grandes depósitos lo hacen un proceso no optimo en evaluación de escenarios. Esto se basa en la extensión del proceso y la limitación del número de alternativas a examinar.

22


A medida que se va recopilando información y los parámetros de diseño van variando, el proceso completo deberá de ser repetido múltiples veces consumiendo una cantidad de tiempo elevado, a la vez el conjunto de los perfiles optimizados no conducirá a la mejor envolvente final económica. Es por este motivo que la utilización de métodos computacionales ha aumentado en los últimos años. Gracias a la tecnología informática gran cantidad de datos, alternativas y tiempos de proceso a analizar, los l os tiempos de análisis se reducen r educen sustancialmente permitiendo almacenar, extraer, procesar y visualizar información de proyectos mineros en un par de minutos, una vez configurado el modelo de optimización. Los Métodos de optimización Computacional pueden ser divididos en: 

Métodos Computacionales Asistidos: los cálculos son realizados por el computador bajo la directa supervisión del ingeniero. El computador no realiza el cálculo total del diseño debiendo realizar una parte de estos asistido por el ingeniero destinado al control del diseño y proceso.



Métodos automatizados: estos son capaces de diseñar la envolvente final óptima para un set dado de parámetros económicos económicos y restricciones físicas físicas sin intervención del ingeniero. Estos métodos se basan en técnicas de optimización a través de programación lineal, programación dinámica o flujo de redes, una segunda categoría se basa en métodos heurísticas como el método del cono flotante que produce un Rajo aceptable pero no necesariamente óptimo.

1.3.5.- La misión empresarial en minería. La misión empresarial, la cual forma parte integral del sistema de administración racional de una empresa, se constituye como la base que guía todos los esfuerzos para el logro de los objetivos delineados al interior de ésta. Tal logro de objetivos se obtiene mediante una relación funcional entre la misión empresarial y los demás subsistemas involucrados, es decir, decisión, planificación, organización, dirección y control. Al estar claramente definida la misión u objetivo de la empresa, y además los criterios de planificación fusionados f usionados con tal función objetivo, entonces es posible intuir que, los planes mineros desarrollados estarán concebidos concebidos de modo tal de cumplir con la misión empresarial. "CUANDO NO EXISTE UNA MISION, TODOS LOS CAMINOS SIRVEN" 23


De acuerdo a distintas misiones, en distintas empresas e incluso al interior de una misma empresa, es obvio que se planificará con criterios económicos diferentes, lo cual redundará en planes mineros diferentes. Dentro del negocio minero, la gestión de planificación se ha desarrollado fundamentalmente en base a tres misiones empresariales típicas, las cuales se detallan a continuación:

1.3.5.1.- Maximización de la Recuperación del Yacimiento. Esta misión induce a beneficiar todo material, que al menos pague sus costos marginales de tratamiento. El impacto de esta misión dentro del proceso de planificación minera, se traduce en los siguientes conceptos: Mineral es todo material cuyo costo marginal de tratamiento es menor o igual a su ingreso marginal. Tal definición permite definir una ley de corte fija en el tiempo. El raciocinio utilizado en la definición de mineral, no incluye consideraciones que permitan mejorar el rendimiento económico del negocio, al considerar y valorizar las restricciones de capacidad, como un costo de oportunidad. Las secuencias de explotación, privilegian aspectos operacionales de producción y extraen el máximo de material desde diferentes sectores con leyes mayores o iguales a la ley de corte establecida.

1.3.5.2.-Maximización de la permanencia en el Negocio Minero. En tal misión, tras un análisis de perspectivas de costos de productores competitivos, se define un nivel mínimo que aceptará la operación productiva. En base a este costo, es factible discriminar entre mineral y estéril; a dicho costo, se le denomina Costo de Corte. En consecuencia, esta misión genera el siguiente supuesto dentro del proceso de planificación minera: Mineral es todo material cuyo costo marginal de producción es menor o igual i gual que el Costo de Corte prefijado. También es posible razonar a través de una ley de corte, pero cuyo beneficio marginal es positivo y fijado con anterioridad por la unidad de planificación. 24


Esta metodología, basada centralmente en los costos de producción, no considera la pérdida en que se incurre en aquellos escenarios en que el precio del producto en cuestión se sitúa muy por encima del Costo de Corte prefijado. La metodología, además, no considera el concepto valor del dinero en el tiempo en la definición de mineral: por lo tanto, no pondera económicamente el obtener flujos monetarios en distintos tiempos.

1.3.5.3.-Maximización del Valor Presente Neto Esta misión estructura la planificación minera tras una meta de intentar lograr el mejor rendimiento económico actualizado del negocio minero. Tal rendimiento económico se obtiene cuando la planificación minera envía a proceso el mejor material, y deja en stock o in situ el material que hace disminuir la renta actualizada del negocio. La definición del mejor material y, por lo tanto, lo que es mineral, está asociado a un Costo de Oportunidad, el cual es equivalente a reconocer el valor del dinero al interior del proceso de planificación minera. Al definir que un material va a proceso, no basta con constatar que su renta marginal sea positiva, además es es necesario probar probar que su renta es superior al costo de postergar postergar el resto del yacimiento, por un tiempo equivalente al que demanda el tratamiento del material en análisis. De acuerdo a los conceptos antes enunciados para la presente misión, tendremos que mineral es todo material que, tras su proceso de beneficio, hace incrementar el valor presente de los flujos monetarios del negocio en cuestión.

1.4 DESARROLLO Y OBJETIVOS DE LA PLANIFICACIÓN El Planeamiento de Minado es una actividad orientada al futuro, cuyo propósito fundamental es proyectar la vida de una mina a lo largo del tiempo; no solo en una dirección, si no buscando nuevos caminos y adaptando su existencia a la de los sistemas de los cuales vive. En una Mina, la necesidad del Planeamiento; se expresa a través de los siguientes objetivos:

25

PLANEAMIENTO DE MINADO: Aplicado a Mina Subterránea y Superficial 

OBJETIVOS GENERALES.



El Planeamiento de Minado debe servir de fuerza impulsora de la actividad minera, a todos los niveles, trazando el camino a seguir, en las operaciones en cada uno de los subsistemas de la Mina.



El Planeamiento de Minado y el control debe formar como el regulador que permite adaptar el sistema a su medio, dentro de los márgenes que le son exigidos para mantener su equilibrio correcto.



El Planeamiento de Minado busca maximizar el beneficio de las oportunidades futuras de la Mina, a través de la previsión de medios y presupuestos económicos.



El Planeamiento de Minado debe coordinar la acción de los miembros de la Mina en el cumplimiento de las funciones empresariales de producción, finanzas, comercialización, comercialización, mantenimiento, personal, comunicaciones, etc.



OBJETIVOS ESPECIFICOS



Cumplimiento de los estimados de producción o producir para cubrir la capacidad de la planta concentradora.



Detectar oportunamente las áreas críticas, para dar solución inmediata.



Reducción de costos.



Incrementar la producción, de acuerdo a las necesidades de la unidad.



Incrementar las labores de desarrollo, con el consiguiente aumento de reserva de la unidad.

1.5 CICLO DE PLANEAMIENTO El ciclo del Planeamiento de Minado está constituido por las etapas sucesivas, que hay que determinar para establecer un plan, llevarlo a la práctica y controlarlo. Estas etapas son:

A) ESTABLECIMIENTO DE PREDICCIONES Consistirá en la realización de estudios que son documentos preliminares basados en los análisis estadísticos, conducentes a descubrir las variaciones y tendencias registradas en el medio ambiente y en el seno interno de la empresa, en periodos de tiempo que considere el horizonte del planeamiento. Las predicciones estarán constituidas en base a la proyección en

26


el tiempo, mediante la extrapolación de los datos registrados en los análisis estadísticos. Para este propósito será necesario obtener obtener información del medio. Como, por ejemplo: 

INFORMACIONES DE MERCADO. - Cuyas fuentes, son de este carácter; tales como nuevos precios, nuevos sustitutos, nuevos mercados, incremento de competencia, competencia, nuevos usos y aplicabilidad del producto, etc.



INFORMACIONES ECONÓMICAS. - Básicamente relacionadas con las utilidades, perdidas, intereses, financiación de fondos, agencias financieras, tipos de cambio, políticas de prestaciones, prestaciones, etc.



INFORMACIONES TÉCNICAS. - Como adelantos técnicos en equipos, maquinarias en operación, nuevos métodos de explotación, nuevos métodos de planeamiento, programación y control, etc.



INFORMACIONES SOCIALES. - Relacionados con problemas sociales, laborales, sindicales, bienestar del trabajador, relaciones con la comunidad, etc.



INFORMACIONES POLÍTICAS. - Política internacional, nacional, institucional o interna de la empresa, etc.



INFORMACIONES DEL MEDIO INTERNO. - Como: Evolución de la rotación del personal. Tendencias Tendencias de los costos de producción. Tendencias Tendencias de los costos generales. Evolución de la capacidad de reacción de la empresa. Análisis de su capacidad de creación e innovación, etc.

B) ESPECIFICACIÓN PREVIA DE LOS OBJETIVOS Una vez establecido las predicciones, se debe especificar los objetivos esperados. Estos objetivos, se trazan en tres niveles.

Nivel Jerárquico

Nivel de Objetivos Objetivos

Periodo del Plan

Actividad que se Planifica

Directorio

Política Estratégico

Más de 5años

Gobierno y fines de la Empresa

27


Gerencia y Superintendencia

Logística

1 a 5 años

Gestión de las

Operaciones

Operaciones Unidad

Técnico

Hasta 1 año

Ejecución de las

Minera

operaciones

No existe una frontera definida entre los distintos niveles de objetivos. La característica esencial de los diversos objetivos, es su plazo de ejecución. Cuanto más largo es el tiempo, es más político y cuanto más corto corto el tiempo, el objetivo es más operativo.

C) ESTABLECER LÍNEAS DE ACCIÓN ALTERNATIVOS. Los objetivos especificados en el paso anterior, pueden lograrse siguiendo diversos caminos. Estos caminos, constituyen las alternativas; esta etapa consiste en establecer las alternativas más posibles en orden de prioridad y ventajas técnico-económicas. técnico-económicas.

D) ELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA POSIBLE. Teniendo determinada las diferentes alternativas, es necesario evaluarlas mediante el empleo de elementos intelectuales y/o técnicas modernas. Luego se toma la decisión sobre la utilización de una de las alternativas más convenientes.

E) ESPECIFICACIÓN Y ASIGNACIÓN DE OBJETIVOS. Una vez elegida la alternativa que sugiere el proceso de planificación, los objetivos que se derivan de la decisión tomada, deben ser plasmadas de modo concreto, especificando los tiempos, asignando los recursos, los responsables en los diferentes niveles jerárquicos, etc., los que se traducen en metas y cuotas concretas.

28


F) INCORPORACIÓN AL SISTEMA DE CONTROL La planificación cumple su objetivo sugiriendo la acción de la empresa. El conjunto Sistema Planificación-Sistema de Control, regulan las acciones del sistema total. Por lo que el CONTROL, se convierte en el mecanismo de realimentación de los objetivos. Todo PLAN, debe contemplar cierta flexibilidad; y sobre todo una adaptabilidad a las circunstancias circunstancias reales en concordancia con los objetivos logrados.

1.6 NATURALEZA JERÁRQUICA Y ELEMENTOS DE PLANEAMIENTO. 1.6.1 NATURALEZA JERÁRQUICA. El planeamiento de la empresa está destinado a lograr un comportamiento de acuerdo con los objetivos generales de la organización. organización. Pero esos objetivos, solo se hace factibles de lograr después de su factorización en una jerarquía de sub- objetivos. Esta factorización se logra, mediante el planeamiento de cada uno de los sub-objetivos originándose de este modo un planeamiento de nivel inferior; que a su vez puede generar sub-objetivos de un nivel más inferior, como un medio de alcanzar sus propios objetivos. En el Nivel Superior, el planeamiento estará orientado a lograr los siguientes objetivos: 

Obtención de utilidades, lo máximo que sea posible.



Prolongación de años de operación de la mina.



Expansión de la empresa. * Asegurar un mercado financiero favorable.

En el nivel intermedio. 

Máxima producción de la unidad, según la política empresarial, por lo general una producción racional, racional, sin matar mina.



Ejecución de avances y cubicación de nuevas reservas para reemplazar el mineral extraído y ampliar las reservas.



Optimización general de costos.



Implementación de una infraestructura adecuada.

En el nivel Inferior.

29


Producción racional por zonas, niveles o labores para cumplir con las metas generales de la Unidad Minera.



Ejecución de los avances según prioridades geológicas y operacionales.



Elevar los rendimientos de operación y establecimiento de nuevos estándares de trabajo Diagnosticar, sostener y mantener el equilibrio de los recursos: Disponibilidad Vs Requerimientos. Desarrollo y capacitación del personal operativo.



Mejorar los métodos y técnicas de operación etc.

Para este propósito, los niveles jerárquicos en la Empresa Minera

consideramos

los

siguientes: 

NIVEL SUPERIOR. - Constituido por el Directorio de la Empresa y la Gerencia General.



NIVEL INTERMEDIO. - Conformado por los Gerentes intermedios como los gerentes de: Operación, Finanzas, Comercialización, Administrativo, etc. E Incluye hasta los Superintendentes de la Unidad Minera.



NIVEL INFERIOR. - Conformado desde desde el Asistente Superintendente hasta el Ingeniero de Minas común y corriente. (jefe de guardia)

La naturaleza jerárquica del planeamiento se manifiesta de tres formas principales: 

Amplitud de planeamiento.



Grado de agregación de las variables del planeamiento.



Secuencia Secuencia temporal en que ocurre el planeamiento.

Para la elaboración del planeamiento en sus diferentes niveles, LAINFORMACION, se constituye en la MATERIA PRIMA del planeamiento. En efecto, la flexibilidad, flexibilidad, variabilidad y las predicciones a la que converja; mucho dependerá de la calidad de información que se le alimente o realimente los planificadores.

1.6.2 ELEMENTOS DEL PLANEAMIENTO 

CANTIDAD Y CALIDAD: La cantidad en los trabajos mineros, son, por ejemplo: tonelaje de concentrados, volumen de desmonte, volúmenes de relave, volúmenes de relleno, metros lineales de frentes de avance, kilómetros de carretera de acceso, numero de cuadros de sostenimiento, metros lineales de vía, metros lineales de tuberías de conducción, etc. La calidad, significa las leyes del mineral, las secciones y 30


las características, técnicas de los frentes de avance, la fragmentación en la voladura, estabilidad de los cuadros de sostenimiento, recuperación recuperación metalúrgica, etc., en los que intervienen necesariamente. necesariamente. 

TIEMPO. - Se fija la fecha de inicio de la realización de las diferentes actividades y se estima las fechas de conclusión por actividades, etapas, o el total del proyecto. Se debe estimar un margen razonable de tolerancia, según la característica de las actividades.



LUGAR. - Se debe señalar el lugar de las ejecuciones como coordenadas topográficas, cotas, zonas, secciones, unidades de operación, pueblos, países. Se refiere tanto a los lugares de realización de las labores, como donde se adquirirán los insumos necesarios.



RECURSOS. - Considerar las disponibilidades y requerimientos; así como las fuentes de adquisición de todos los recursos que precisara el plan. Ejemplo: Recursos Humanos. Maquinaria y equipo. Infraestructura. Materiales diversos. Herramientas varias. Recursos energéticos en general. Recursos económicos y financieros. Otros insumos.



COSTO. - Debe estimarse los costos en cada detalle de todos los recursos y de las actividades que precisa el plan. Procurando que sean cuidadosamente estimados y concordantes concordantes a la realidad.

1.7 FORMULACIONES PARA PROBLEMAS DEL DISEÑO. PARÁMETROS Y VARIABLES No existe una definición específica y exacta de los parámetros y variables, a tal extremo que muchas personas dedicadas a las labores de planeamiento mina prefiere referirse como consideraciones consideraciones para el planeamiento, factores que afectan el planeamiento, o indistintamente se refieren a los parámetros y variables como si fuese la misma cosa. Lo que definitivamente, que los parámetros y variables no son la misma cosa. 31


1.7.1 VARIABLES: Ocupación actual de los equipos, como perforadoras, scooptrams, locomotoras, carros mineros, equipos de perforación diamondrill, diamondrill, raise boring, etc. Inventario de la fuerza laboral; se debe tener en cuenta el personal activo disponible, según especialidad especialidad o categorías, etc. Capacidad de producción real, se refiere a la unidad, en avances-mes: que metraje en galerías, chimeneas, cruceros, rampas; que tonelaje de mineral de cabeza, de concentrado, concentrado, cual es el porcentaje de logros en los últimos meses o trimestres, etc. Perturbaciones externas, es necesario identificar las variables externas, que escapan a la solución de los componentes de la empresa ejemplo: factores económicos, políticos, coyunturales, coyunturales, etc. Estado de las instalaciones e infraestructura, por ejemplo: red de agua, aire comprimido, energía eléctrica, relleno hidráulico, infraestructura de los talleres de mantenimiento, almacenes, almacenes, laboratorios, etc. Desempeño del personal, no solo es suficiente tener el inventario del personal; sino que es de importancia analizar el ausentismo, iniciativa, cumplimiento, rebeldía, sabotaje, chantaje, colaboración, etc. Ubicación y acceso a las zonas de trabajo, ejemplo: la distribución de las labores con relación a los accesos principales, oficina de mina, bodegas, talleres mina, echaderos, teléfonos, etc., así se puede enumerar más variables, la importancia, es que tiene influencia directa para el logro de los objetivos y metas. Cuando un plan, es fruto de un análisis integral de las variables, es probable que las metas trazadas, se logren cumplir en un porcentaje aceptable; de lo contrario, los planes no guardaran relación con la práctica operativa.

1.7.2 PARÁMETROS Estándares de rendimiento de la mano de obra, de los equipos, y de d e todos los l os factores de producción. Lista de materiales por labores, actividades, zonas, zonas, proyectos, etc. Estándares de ejecución de diferentes trabajos, ejemplo. Construcción de tolvas, colocación de cuadros de sostenimiento, etc. Tiempos estándar de desplazamiento y mantenimiento de equipos. Capacidades de los equipos. 32


Presupuesto de las operaciones (techo presupuestario) Políticas administrativas. Calendario de operaciones y prioridades diversas. Convenios sindicales; incluye las concesiones a los trabajadores, políticas de despido, remuneraciones remuneraciones sobre las horas extras, días festivos, etc.

1.8 BENEFICIOS Y LIMITACIONES. TIPOS DE PLANEAMIENTO. El objetivo es sustentar los procedimientos en la realización de un plan en el minado a corto, mediano y largo plazo que con lleva desde la realización de proyectos de desarrollos exploratorios, desarrollos primarios y preparaciones de los tajos, para posteriormente realizar la explotación del mineral en forma sostenible con los actuales recursos, siendo el resultado final el mejoramiento de la producción y la baja dilución en tajos de producción. Con relación al tiempo, periodo u horizonte del planeamiento, existen tres tipos: tipos:

1.8.1 PLANEAMIENTO A CORTO PLAZO. Típico y la responsabilidad de los ingenieros de operación, comprende un periodo hasta de un año, en los cuales es característico los planeamientos mensuales, mensuales, trimestrales y anuales.

1.8.2 PLANEAMIENTO A MEDIANO PLAZO. Para las industrias manufactureras y otros proyectos de inversión diferentes a la minería, comprende un periodo de cinco años. Para la Industria Minera por las características de los yacimientos minerales y por la fluctuación de los precios en el mercado de metales, es posible considerar un periodo de uno a tres años.

1.8.3 PLANEAMIENTO A LARGO PLAZO. Comprendido en periodos de cinco a quince años. Para la minería, especialmente las subterráneas, se puede considerar, planeamientos que se realizan para periodos de tres a cinco años.

33


1.9 TÉCNICAS Y GUÍAS DEL PLANEAMIENTO Hasta la segunda guerra mundial, las técnicas de planeación eran las cedulas de varios tipos, graficas de cargas de máquina, especificaciones de compras, tablas de recursos humanos, hojas de ruta, etc. En la actualidad se dispone de una serie de técnicas de planeación como herramienta para los ejecutivos encargados de planificar; por tanto, analizar; cuantificar y seleccionar alternativas. Estas técnicas son, por ejemplo: las técnicas matemáticas como el uso de la teoría de probabilidades, las estadísticas, las técnicas de computación, la programación lineal, la investigación de operaciones, las técnicas de simulación, la teoría de colas, la programación dinámica, la programación cuadrática, etc. Así mismo, para programar los planes, organizar los recursos y controlar la ejecución de los mismos existen las técnicas como: el diagrama de Gantt, técnicas CPM, PERT, PERT/COSTO, PERT/LOB y otros métodos avanzados avanzados de Ruta Crítica. Y otros como las técnicas técnicas para el control de producción, producción, para el manejo manejo de personal, o el CPM RESOURCES, etc.

1.9.1 LA PROGRAMACION Es una función posterior al proceso de planificación y consiste en determinar cuándo se efectuará cada tarea o actividad; permite fijar con precisión la fecha de inicio y estimar la fecha de terminación de las actividades o de todo el proyecto. La programación, por un lado muestra la secuencia y duración de las actividades componentes del sistema operacional; el mismo facilita designar responsables por cada área, zona, sección, nivel, etc.; también viabiliza que las diferentes secciones relacionadas con las operaciones de producción, se organicen con un criterio más integral, orientado a satisfacer los requerimientos de los departamentos de producción para para cumplir con con las metas de la unidad minera. La programación, tiene tres parámetros principales: CANTIDAD, CALIDAD, Y TIEMPO; a la programación, también se le conoce como el cronograma de las actividades. Una de las técnicas más conocidas y alcance de todos es el: DIAGRAMA DE GANT; pero existen otras como el CPM, el PERT y sus derivados, que actualmente sobresalen sobresalen frente al diagrama de Gantt y otras técnicas convencionales. convencionales.

1.9.2 GUIAS DE PLANEAMIENTO 

Debemos mantener nuestros objetivos claramente definidos y darnos cuenta que 34


estamos trabajando con estimaciones de ley, proyecciones geológicas y escenarios económicos. económicos. Debemos estar abiertos al cambio. 

Debemos comunicar. Si el planeamiento no es claro para aquellos encargados de tomar decisiones y para los que ejecutarán los planes, entonces el planeamiento será mal entendido o ignorado. i gnorado.



Debemos recordar que tratamos con volúmenes de roca que deben ser movidos en secuencia; secuencia; para el planeador la geometría es tan importante como la aritmética.



Debemos recordar que tratamos con el tiempo, los volúmenes deben ser movidos a tiempo para alcanzar nuestras metas de producción y el uso productivo del tiempo determinará nuestra eficiencia y rentabilidad.



Debemos buscar la adaptación de nuestros planes de manera que se conviertan en las metas de la compañía y no solamente ideas del del planeador.

1.10 FACTORES QUE LIMITAN LAS ACTIVIDADES DEL PLANEAMIENTO Relacionado con el planeamiento conviene señalar tres aspectos: el significado económico, los factores que estimulan o limitan y su carácter iterativo. Las labores de planeamiento, en principio, implican un costo para la empresa por los materiales que se emplean, por el personal dedicado a dichas tareas, por los frecuentes ensayos que es necesario realizar, antes de la ejecución misma de las labores, etc.; las personas dedicadas dedicadas a las tareas de planeamiento no están exentos de algunos errores y por consiguiente no siempre es posible lograr lo óptimo de los planes formulados. Entonces es probable que los planes presenten un cierto grado de imperfecciones tales como: 

Las acciones que se describe no son las recomendables.



Las acciones descritas no son las factibles debido a restricciones físicas que se ha pasado por por desapercibido.



Algunas acciones, se describen en forma muy ambigua, como para salvar responsabilidades, pero, al mismo tiempo compromete que no se puede lograr el mejoro. Los errores de este tipo, aumentan la posibilidad de que muchos planes no sean ni recomendables ni factibles de realizar; y si a ello se le impone más restricciones, el plan corre el riesgo r iesgo de estar incluido en las l as restricciones. 35


El planeamiento en una organización es tarea compleja; y que un mejoramiento importante en el proceso, exige un eficiente manejo de datos. Las personas encargadas de elaborar planes, deben disponer de medios organizados para recoger, transmitir, almacenar, recuperar, manipular y exponer grandes cantidades de información. Así mismo, deberá hacerlo con gran amplitud y flexibilidad. Por otro lado, el sistema de planeamiento que utilice una organización, debe ser capaz de aprovechar al máximo la capacidad humana del equipo planificador; los responsables de elaborar los planes aparte de su aptitud para manejar datos deben poseer idoneidad para razonar, improvisar, emitir juicios y reconocer las pautas complejas que contribuyan en el planeamiento. Como factores que estimulan al planeamiento, se puede señalar; si los planes describen acciones detalladas y factibles; y el planificador procura equilibrar los costos adicionales del planeamiento en corregir errores con los beneficios que reporte el plan modificado, será un aspecto positivo y por tanto estimulante. Por Por otro lado, lado, el costo de reducir los errores del planeamiento, planeamiento, depende depende de de la calidad

y

cantidad

de

acciones no planeadas. Además, sirven de estímulo estímul o a los

planificadores para realizar las correcciones pertinentes, tales como: el acceso acceso a una mayor capacidad de manejo de información, el uso de técnicas de evaluación de alternativas, las técnicas de simulación en el espacio abstracto, etc., también es necesario evaluar los factores que limitan las actividades del planeamiento, resulta difícil estimar el valor o costo adicional de corregir los errores, sin embargo, no se puede dejar de hacer estimaciones al menos subjetivas; pero siempre tomando en cuenta las limitaciones del planeamiento. Estas limitaciones son, por ejemplo: La incertidumbre, asociado a los valores pronosticados pronosticados en los datos consignados en el planeamiento. También existe cierta incertidumbre, en cuanto a la dedicación de esfuerzos de la organización para proporcionar información procesarlos y tomar decisiones, sin descuidar el horizonte de los planes. Es factible reducir la incertidumbre, mediante el empleo de técnicas de análisis, de sensibilidad. Pero, no es fácil su implementación. La reducción de la incertidumbre, no se puede lograr sin un costo. La flexibilidad de los recursos, r ecursos, aumenta su costo. Las exigencias de tiempo, también se convierten en limitaciones sobre la calidad y cantidad de planeamiento, que sería posible realizar normalmente.

36


II. PLANEAMIENTO EN MINERIA A TAJO ABIERTO 2.1 CONCEPTOS BASICOS: Una mina a tajo abierto es una excavación superficial, cuyo objetivo es la extracción de mineral económico. Para alcanzar este tipo de mineral, usualmente es necesario excavar, además, grandes cantidades de roca estéril. La selección de los parámetros de diseño, las condiciones de este mineral y la extracción de estéril, son decisiones bastante complejas desde el punto de vista de la ingeniería, ya que implica una considerable importancia en el ámbito económico. 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 l os minerales que serán explotados.



Parámetros

de

diseño

(ángulo

de

talud,

recuperación

metalúrgica,

etc.). 

Restricciones Medio Ambientales.

2.1.1 DISEÑO MINERO DE TAJO ABIERTO: Una serie de factores gobiernan la forma y tamaño de un tajo abierto por los que éstos deben ser entendidos de manera correcta en la planificación, diseño y operación de un tajo abierto; la importancia de cada una de estas variables dependerá principalmente de cada proyecto, pero las variables que se describen a continuación son elementos claves en el diseño de un Tajo, considerando:  Geología, leyes y la

localización de las zonas mineralizadas. mineralizadas.



Extensión del depósito, topografía, propiedades, limites, tasas de producción.



Altura de bancos, ángulos de diseño.



Costo mina, costo de procesos.



Recuperaciones metalúrgicas, consideraciones de mercado y relaciones estéril mineral. 37


Diseño minero corresponde a la serie de procesos de operación utilizados para la materialización de los objetivos planteados en la planificación. Corresponden a los pasos que delinean la estructura del sistema de explotación seleccionado, buscando de la mejor forma posible de ajustarse a los lineamientos obtenidos en la planificación a través de la utilización y puesta en práctica de una serie de técnicas de diseño. Se dará forma al proyecto propuesto ajustándose de la mejor manera posible a las condiciones técnico operacionales operacionales de este. Las principales variables a considerar en el diseño de un tajo abierto corresponden a: 

Ubicación del proyecto restringido a la extensión de las propiedades mineras y restricciones medioambientales.



Disponibilidad de capitales o acceso a estos.



Características geológicas del yacimiento, metalúrgicas y geotécnicas.



Características operacionales del proyecto, considerando anchos mínimos diseño de bancos, anchos de rampa, altura de bancos profundidad, buscando la operatividad de los equipos a utilizar. util izar.



Disposiciones de las instalaciones a ubicar en la faena.



Selectividad de la explotación.



Características de la mena a explotar y recursos necesarios.

Por lo que a partir de las restricciones operativas, requerimientos operacionales y características estructurales; se obtendrán los parámetros de diseño a utilizar en la construcción y operatividad del tajo abierto. Altura de Bancos: la altura de banco corresponde a la distancia vertical que existe entre cada nivel del tajo abierto, en el caso de que las condiciones geológicas lo dicten podrá existir variaciones en la altura de cada banco, pero de lo contrario los bancos deberán tener la misma altura, esto depende de las características físicas del depósito el grado de selectividad, tasas de producción, tipo de equipos y las condiciones climatológicas de la zona de ubicación del tajo. La altura de cada banco deberá ser la máxima posible para lograr optimización en la extracción teniendo la precaución de que la altura sea la óptima para el correcto funcionamiento de los equipos de extracción logrando una operación segura.

38


Corte de Sección Tajo

Ángulos de Diseño: los ángulos de diseño corresponden a uno de los factores más influyentes en la forma y el tamaño de un tajo abierto, principalmente el ángulo de un tajo abierto ayuda a definir cuanto estéril deberá de ser extraído para obtener cierta cantidad de mineral. Uno de los principios fundamentales en la selección de los ángulos de diseño es que la pared del tajo debe permanecer estable durante la totalidad de la explotación del tajo prestando una gran gran importancia al análisis análisis de la estabilidad de cada pared, considerando considerando en el análisis la resistencia del macizo rocoso, existencia de fallas, fracturas y la presencia de agua; como también la información geológica que sea necesaria para un completo y exhaustivo análisis. Estudios detallados de los ángulos de diseño muestran que estos presentan una variación en distintos sectores de la mina influenciados por la geología del tajo debido a cambios o

Variación de Ángulos de Diseño en un Tajo abierto según Sectorización

39


Por lo que una correcta evaluación de los ángulos de diseño debe entregar los valores correctos que asegure la permanencia estable de las paredes del Ttajo, de esta manera el objetivo es mantener estos ángulos lo más elevado posibles y lograr mantener la Relación Estéril Mineral, lo más baja posible. Ancho Operacional Mínimo: se define como aquel ancho que permite un trabajo adecuado de las operaciones de carguío por lo que este se obtiene en base a las características de los equipos de carguío, transporte y condiciones óptimas de seguridad considerando: considerando: 

Radio de giro del equipo de carguío.



Ancho del camión.



Ancho de las bermas de seguridad.

Bermas de Seguridad: las bermas de seguridad dependen principalmente de los equipos de transporte a utilizar, la cantidad de estos y el tamaño principalmente, cumpliendo la función de contención en caso de desvió de algún equipo en circulación.

Rampas de Diseño: corresponden a los caminos principales de acceso y salida del tajo, su diseño depende principalmente de los equipos equipos de carguío, el número de pistas a utilizar en la extracción y las bermas de seguridad; en cuanto al valor de la pendiente a utilizar esta deberá ser de características óptimas para los equipos que circularan a través de ella, de los materiales de suelo y adecuadas a las condiciones climatológicas que se presenten. Leyes de Corte: una ley de corte corresponde a cualquier ley que por una razón específica es utilizada para separar dos cursos de acción principalmente incorporando valores económicos del proyecto. En base a la ley de corte, se toman una serie de decisiones respecto de los bloques seleccionados seleccionados que serán extraídos y procesados o extraídos y stockeados; explotados para exponer material o simplemente enviados a botaderos. Para tomar esta decisión se utiliza la ley de corte. Este criterio se basa en que cualquier bloque que debiera ser extraído, tendrá que pagar su costo de extracción, procesamiento y venta. Una segunda ley de corte puede a la vez ser utilizada con los bloques que queden bajo la ley de corte de extracción estos no serán extraídos como mineral, pero si como estéril, con el objetivo de que esta extracción posibilitara la extracción de futuros bloques de mineral que se encuentren a una mayor profundidad. 40


El destino final de estos bloques solo será influenciado por el costo de estos, una vez que ya fueron extraídos; los bloques de ser procesados, solo si estos son capaces de pagar los costos de proceso y de venta ya que el costo de extracción se encontraría pagado debido a su previa extracción, por lo que la ley de corte de proceso es aún menor que la ley de corte de extracción. La vida de un proyecto se encuentra directamente influenciada por la ley de corte, en caso de ser necesario extender la vida del proyecto una serie de periodos más debido a la extracción de algunos recursos extras, el único costo a estas alturas será el costo operativo con un mínimo ingreso. Para tomar la decisión de extender la vida de la mina en un año más, será necesario considerar el costo operativo, el de remplazo de capital necesario y los costos generales de administración.

Modelo de bloques: Como hemos dicho un modelo de bloque es una discretización de un volumen, por medio de un conjunto de figura geométrica, por lo general compuesta de una sola estructura base que es un paralelepípedo y que se repite, hasta ocupar todo el espacio que se quiere estudiar, además de dimensiones predefinida. Para la evaluación del proyecto se construyó un modelo de bloque con una geometría con características que van de acuerdo al sistema de explotación a utilizar.

Una de las preguntas básicas que nace es ¿De qué depende las dimensiones del modelo de bloque? 

Características del deposito 41


Continuidad espacial



mineral a explotar.



Selectividad

Información básica del modelo de bloque: La información básica de un modelo de bloque es la siguiente: 

Información topográfica La escala de los planos está en función del detalle que dé él se desee y para que trabajo, por lo general en la mina se emplean plano 1:500



Información de sondajes

Etapa de Planificación: Esta planificación comprende tres etapas paralelas y que cada una abarca las actividades de explotación para períodos de tiempo distintos, hablamos entonces de Planificación de Corto, Mediano y Largo Plazo. En estas etapas se planifican las actividades a realizar en función de la explotación misma del tajo, políticas de la Compañía (necesidades, recursos, intereses, etc.), influencia de agentes internos (problemas climáticos, recursos humanos, etc.) y externos a la empresa (mercado, regulaciones, normativas, etc.).

42


Dependiendo de cada explotación la planificación de corto, mediano y largo plazo abarcará períodos distintos (Corto plazo: día, semana, mes, trimestre, semestre. Mediano plazo: trimestre, semestre, semestre, año. Largo plazo: anual, 10 años, etc.). etc.). para un proyecto minero en la etapa de planificación, los costos a utilizarse son bastante complejos y fundamentales, deben ser cuidadosamente seleccionados y calculados considerando todos los costos directos del proceso de extracción y costos de mercado. En el caso de la extracción minera los costos que deben considerarse corresponden a perforación, voladura, carguío y transporte; en los costos de proceso deberá de incluirse chancado, molienda o lixiviación, almacenamiento, selección y concentración o electro obtención dependiendo de la forma final del producto. Por último, en los costos de ventas deberá incorporarse manejo, mezcla, refinación y transporte además de incluir costos adicionales como impuestos. Para a finalización de los cálculos deberá agregarse costos de administración general para la mina y para la planta debido a que el tamaño del tajo aún no se ha estimado debiera de utilizarse la mejor aproximación posible a través de formulismos empíricos de proyectos de similar envergadura. envergadura. Agregando al modelo costos variables en base a recuperaciones que varían de acuerdo a tipos de leyes, costos de transporte que variarían con la distancia y elevación es posible aumentar la precisión del modelo. Razón Estéril Mineral (stripping ratio): Corresponde a la razón o al número de toneladas de estéril que deben ser removidas para extraer una tonelada de mineral. Los resultados del diseño y operación de un tajo entregaran finalmente las toneladas de mineral y de estéril que deben de ser removidas, lo que diferirá de la razón de quiebre utilizada para el diseño del tajo.

43


2.2 ANALISIS DEL LIMITE DEL PIT: Debemos tener en cuenta: 

Las estrategias económicas son: aquella referida a la tasa de retorno máxima, la cual ampara

la

extracción

de

mineral

de

alta

ley,

y

aquella

estrategia económica de recuperación máxima de la reserva, la cual fomenta la extracción de materiales no económicos utilizando beneficios provenientes de la porción económica económica del yacimiento. yacimiento. 

Otra estrategia tiene relación con el diseño del límite del pit final para maximizar el beneficio.



Estrategias de análisis del límite del pit final. o

tasa de retorno, leyes altas

o

recuperación, extracción de materiales no económicos subsidiados por otros.

o

Maximizar beneficio, altamente utilizado.

ejemplo:

BAJO ALTO MEDIO

60m

120m

180m

Beneficio Neto Tasa de retorno Recuperación 44


2.3 ESTRATEGIA PRODUCTIVA: 

¿CÓMO HACER MINERÍA DE LA ENVOLVENTE ECONÓMICA EN EL TIEMPO? envolvente económica: o

o

o

Define la proporción económica del yacimiento. Calcula Beneficio por Bloque y no considera muestra. Aplica Algoritmo marginalista para maximizar el beneficio económico contenido dentro del envolvente.

Teniendo en cuenta la razón estéril mineral (STRIPPING RATIO), Corresponde a la razón o al número de toneladas de estéril que deben ser removidas para extraer una tonelada de mineral, lo cual es de suma importancia, porque permitirá tener una valorización económica y un equilibrio económico.

ESTERIL M

I N E R A L

E/M

t

45


2.4 PROGRAMA DE EXTRACCION:

El diseño de la secuencia de extracción tiene una influencia determinante en el beneficio económico de la explotación. La determinación de ésta, involucra parámetros tales como la razón de stripping o despeje asociado con la l a recuperación mineral, la ley y la ubicación física con respecto a su disponibilidad en el tiempo, además de los costos asociados a la explotación y su influencia en la estrategia de optimización de la inversión.

El diseño de fases puede desarrollarse a través de una aproximación manual o bien en forma analítica, mediante técnicas computacionales. Los métodos manuales constituyen sólo una estimación y por lo tanto, no será tan exacto como la técnica computacional.

La definición, de la secuencia óptima de explotación de una mina es, frecuentemente, un problema complejo en el que intervienen factores de índole técnica y económica. Una vez definidos los límites de la explotación, es preciso pasar a establecer el orden o la secuencia de extracción, tanto del estéril como del mineral debido al gran número de alterativas que pueden elaborarse, se hace necesario, en la mayoría de los casos utilizar ordenadores para llegar a encontrar la mejor solución.

En esta etapa la intervención de las técnicas de planificación es fundamental, pues en muchos proyectos se trata de un proceso iterativo en el que es preciso conjugar muchas variables y objetivos Normalmente los planificadores realizan una serie de diseños de fases intermedias de explotación. Idealmente están realizados para períodos de tiempo, por años, para los primeros años y, luego l uego quizás para períodos de varios años hasta el agotamiento de las reservas. Al principio, puede ser útil elaborar un esquema de minería como una secuencia que sea de tantos arios como etapas o fases a desarrollar. Las fases parciales son unos tanteos o diseños preliminares para relacionar la geometría de los pits mineros mi neros con la geometría de la masa de mineral mineral en el depósito. depósito. Se consigue así un buen soporte soporte con el que poder poder 46


trabajar más detalladamente en períodos de tiempo más cortos. Normalmente hay una gran cantidad de estéril o mineral de baja ley sobre el mineral, que debe extraerse para poderlo explotar. Desgraciadamente, no es siempre una cuestión simple la eliminación de este estéril. En consecuencia, el planificador necesita elaborar un diseño de explotación de cada fase para estimar los ratios o razones estéril/mineral. Normalmente se comienza fijando un tonelaje aproximado de mineral para ser explotado explotado en cada fase y luego, utilizando utilizando los criterios de diseño de taludes taludes y fondos de corta, se determina el estéril que debe moverse para extraer este mineral. Es importante representar, al menos, una pista de transporte en cada fase, para garantizar que permite la salida de un volumen suficiente de material. Las fases necesitan tener diseños amplios para que los equipos trabajen eficientemente. La anchura práctica no es una dimensión fija, f ija, pero debe estar relacionada r elacionada con el tamaño de los equipos y con el número de unidades utilizadas en una etapa o frente de trabajo. Por ejemplo, si hubiera dos excavadoras trabajando a la vez en el desmonte, debería existir la suficiente anchura para poder perforar en el banco. lo mismo que para realizar el transporte y todo lo que sea necesario mientras está siendo explotado el banco. Una vez que las fases están diseñadas y evaluadas, el planificador puede determinar. aproximadamente, el movimiento de material necesario para proporcionar un suministro continuo de mineral con una preparación de la corta razonable. en términos de mineral descubierto. Cuando se fija el ritmo anual de producción, entonces puede volver atrás y diseñar los planos correspondientes correspondientes a periodos anuales evaluando los resultados. Puede ser necesario pasar por este proceso dos o tres veces antes de que se desarrolle un plan de explotación adecuado. Incluso entonces después de cada etapa, un planificador puede ver cosas que probablemente probablemente cambiaría si volviera a hacerlo de nuevo. Este proceso puede llevar un tiempo considerable especialmente cuando los volúmenes de materiales de cada plan deben equilibrarse con la l a capacidad de los equipos de extracción. El desarrollo de estas fases también permite determinar el volumen de desmonte previo necesario y dimensionar más exactamente la flota actual de equipos Normalmente se desarrolla un gráfico que muestra las relaciones de tiempo a través de las fases con un movimiento de tonelaje total y una razón estéril / mineral. Sobre tal gráfico el planificador puede ver lo que tiene que hacer para facilitar y ajustar la producción. No es normal trabajar con un solo ratio o razón de estéril durante toda la vida de la 47


mina, pero dentro de algunos periodos, incluso la razón Estéril /Mineral de producción será mantenida. Ajustando la producción de esta forma se evita la necesidad de comprar nuevos equipos o reducir éstos en determinados periodos; también así disminuyen los problemas de necesidad de mano de obra. Cuando una mina trabaja con varios equipos de carga grandes, aparecen ciertas combinaciones que son mejores desde el punto de vista de utilización de máquinas y mano de obra. Esto puede afectar la razón Estéril /Mineral de explotación o indicar cuando una operación debería dirigirse hacia una cierta razón Estéril /Mineral. Es importante realizar la transición desde los planes por fase a los planes anuales tan pronto como los diseños por fase sean suficientes para establecer toda la secuencia. secuencia. Los planes anuales facilitan la definición de los objetivos de producción, así como la definición en el espacio de las cantidades de material que deben ser movidas, permitiendo, además, efectuar mejores evaluaciones evaluaciones económicas que con las fases que abarcan períodos más amplios. También los planes anuales ofrecen una mejor definición de las relaciones entre fases y la explotación en la operación minera completa, mostrando los frentes de trabajo y pistas de transporte. A continuación, se describen algunos criterios para definir secuencias de explotación posibles:



Método 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.

Ventajas:

48

PLANEAMIENTO DE MINADO: Aplicado a Mina Subterránea y Superficial o

la disponibilidad del espacio de trabajo operativo.

o

el acceso del mineral al banco subsiguiente. subsiguiente.

o

los equipos operan a un solo nivel.

o

no existe algún tipo de contaminación proveniente de voladuras de

estéril

que

puedan

afectar

al

mineral

Razón, estéril / mineral descendente

Desventajas: o

los costos operativos son máximos durante los primeros años de operación debido a la alta tasa de volúmenes de estéril sobre mineral, la cual tiene como resultado un bajo flujo de caja.

o

En caso que las condiciones se vayan deteriorando en el tiempo, y ya esté definido el límite del pit, parte del material estéril se habría extraído de manera innecesaria.



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

Ventajas: o

Permite un beneficio máximo en los primeros años de operación.

49


Reduce considerablemente el riesgo de inversión en la extracción de estéril para el mineral a ser extraído a futuro. futuro.

Desventajas: o

La poca práctica que resulta operar en forma simultánea con una gran cantidad de bancos estrechos y apilados. Esta situación resulta en operaciones muy ineficientes entre palas y camiones, dilución de mineral y problemas de seguridad.



Método de pendientes de trabajo: La extracción inicial de estéril son muy bajas, a medida que se incrementa la profundidad de la extracción esta va aumentando.

Ventajas: o

Las superficies de estéril son inicialmente muy bajas, pero aumenta a medida que se incrementa la profundidad de la excavación hasta alcanzar un valor equivalente a la pendiente total y el pit llega a su término.

o

Es un sistema de extracción para minas a tajo abierto en el cual se dispone de acceso para todos los bancos existentes en la mina.

o

La capacidad de producción de la mina, depende del número y tamaño de las excavadoras excavadoras disponibles en todo momento.

50


Secuencia de extracción en fases: Yacimientos de gran tamaño, cuyos volúmenes de estériles iniciales son bajos y se mantienen bajos hasta el término de la vida de la mina.

Ventajas: o

Las razones estériles mineral, son más bajas en los primeros años, lo que resulta en una considerable ventaja en flujo de caja.

o

No existe ninguna restricción respecto del límite final del pit, se conserva la flexibilidad del diseño. Si las condiciones económicas cambian, el diseño deberá ajustarse

o

Las flotas de equipos y laboral pueden alcanzar una capacidad máxima durante un período de tiempo.

o

Los requerimientos en equipamientos y laborales disminuyen de forma gradual hacia el término de la vida de la mina, permitiendo así retiros ya programados.

o

Es posible operar en diferentes áreas para la extracción de estéril y de mineral, permitiendo una flexibilidad en la planificación.

o

El número requerido de áreas para la extracción de estéril y de mineral, no es excesivamente grande.

o

Para los grandes yacimientos, las fases de extracción de estéril y de mineral, resultan ser lo suficientemente amplias como para proporcionar operaciones operaciones de extracción extracción eficientes eficientes 51


2.5.- PROCESO DE PLANIFICACIÓN MINERA EN TAJOS La planificación minera en cielo abierto se entiende como un proceso de actividades que tiene por objetivo organizar organizar un conjunto de actividades para el logro de una meta determinada. La planificación y diseño de minas a cielo abierto involucra el desarrollo de los siguientes puntos: 

Encontrar Envolvente Económica (Límite Final de Explotación).



Estrategia de Consumo de Reservas.



Diseño del Pit Final, Fases Operativas y Botaderos.



Determinación de Leyes de Corte.



Programa de Producción.

La planificación minera e información sobre métodos de definición para determinar los límites económicos (extraer todo el mineral o extraer solamente lo que más nos convenga) de una explotación a rajo abierto, nos determina hasta donde remover el material total. Para extraer el mineral que más nos convenga se utilizan métodos o algoritmos optimizantes que son fundamentales por su eficiencia y rapidez.

Los algoritmos utilizados para optimizar son: 

Método de Lerchs & Grossman



Método del Cono Flotante

En este caso la optimización fue realizada utilizando el algoritmo de Lerchs & Grossman, el que permite generar una serie de pit anidados variando el precio del metal. Es decir, el pit anidado más pequeño tiene asociado un precio bajo, el cual aumenta por un incremento incremento constante hasta hasta dar origen al pit pit final.

52


2.6.- MÉTODO DE LERCHS-GROSSMAN. Metodología tridimensional que permite diseñar la geometría del pit que arroja la máxima utilidad neta. El algoritmo de Lerchs & Grossman trabaja sobre un modelo de bloques, construyendo listas de bloques relacionados que podrían o no ser explotados, con el fin de definir envolventes de pit óptimas sujeto a los requerimientos de de ángulo de talud. talud. En cada uno de los bloques del modelo se encuentra su valor neto, si este fuera explotado y procesado en forma independiente, independiente, luego se encuentra el perfil del pit óptimo al unir los bloques que reportan un valor mayor, moviéndose de derecha a izquierda, desde el bloque de la esquina superior derecha. La restricción que existe es que los bloques que se unan deben estar en contacto. A continuación, hay un ejemplo demostrativo del algoritmo en 3D (Tridimensional) y con un ángulo de talud de 45°, por simplicidad. El método relaciona los bloques del modelo modelo mediante “arcos”, “arcos”, así por ejemplo ejemplo para el caso 2D, se tiene sólo tres tres arcos por bloque, tal como como se indica en en la figura siguiente:

MODELO DE METODOLOGIA MÉTODO DE LERCHS & GROSSMAN

53


Esto significa que si un bloque es explotado, también son extraídos los tres bloques superiores. De manera más general, ya que la estructura de arcos se aplica a cada uno de los bloques explotados, se cumple que todo el cono de 45° superior a dicho bloque es también extraído. En otras palabras, un bloque es extraído si pertenece a un grupo de bloques cuyo beneficio total de extracción extracción es positivo. positivo. En una forma reducida se define como un método de optimización exacto, que soluciona el problema de maximizar el valor económico de un conjunto de bloques contenidos en un volumen. Éste método usa dos puntos para su solución: 1.- Arcos que conectan los bloques. 2.- Valores numéricos de los bloques. La obtención del Pit Final mediante el algoritmo de Lerchs y Grossman, que realiza una secuencia de “corridas” se define como una cantidad de Pit Anidados o envolventes, que darán origen a la creación de fases. El secuenciamiento se define como a la secuencia de extracción, obtenida a partir de uno o más avances, que obedece a las condiciones de producción y con el más alto VAN. La optimización en minería a rajo abierto determina la forma del pit final y las fases que lo componen de modo de obtener el mayor valor económico para el proyecto minero. La importancia de conocer el límite económico de explotación de reservas es para determinar el mayor pit anidado hasta el cual es conveniente explotar, esto es en función de parámetros económicos y técnicos. El pit final representa la envolvente mayor o final que maximiza el beneficio operacional de un yacimiento explotado a rajo abierto. La utilidad de saber los límites del pit final (su diseño final) es que permite determinar la ubicación de la infraestructura, botaderos, etc.

54


Se denomina estrategia de consumo de reservas, a la manera que se extrae el mineral del rajo desde su situación inicial hasta el pit final óptimo. Esta estrategia de consumo se realiza a través de pit intermedios o pit anidados denominados fases. Estos pit anidados se obtienen por distintos precios del metal de interés decreciendo su valor por una constante constante decreciente. decreciente. La envolvente económica está definida por el ángulo de talud, la ley crítica de diseño, costos precios y un modelo de bloques bloques valorado como como se mencionó en párrafos anteriores. anteriores. Estos datos son interpretados e ingresados en algoritmos computacionales de optimización, los que permiten determinar la envolvente económica óptima del yacimiento a cielo abierto. La envolvente económica es denominada pit final óptimo del yacimiento, este pit es el que maximiza el VAN y por ende una mayor ganancia para el negocio del proyecto minero. El funcionamiento eficiente de una mina operativa tiene directa relación con el diseño adecuado de toda la infraestructura de la mina, diseño del pit final operativo (salidas de rampa), fases operativas, ubicación de planta de proceso, ubicación de botaderos, etc. Una distancia adecuada de estos sectores sirve para aminorar los gastos de transporte que es uno de los ítems de mayor gasto junto con la operación unitaria de carguío en minas de cielo abierto, por lo tanto los límites de la mina o el rajo deben estar bien definidos. La ubicación de las rampas, es posible desarrollarlas o ubicarse dentro o fuera del pit final óptimo (envolvente económica). Este tema tiene directa relación con la cantidad o tipo de material que va ser removido estéril o mineral.

MÉTODO DEL CONO MÓVIL OPTIMIZANTE: Algoritmo que consiste en una rutina que pregunta por la conveniencia conveniencia de extraer un bloque y su respectiva sobrecarga. Para esto el algoritmo se posiciona sobre cada bloque de valor económico positivo del modelo de bloques y genera un cono invertido, la superficie lateral del cono representa el ángulo de talud de la explotación. Por lo tanto, si el beneficio neto del 55


cono es mayor o igual que un beneficio deseado, dicho cono se extrae, de lo contrario se deja en su lugar.

OPTIMIZACIÓN DEL PIT Al realizar la optimización (pit optimiser), se está en condiciones de escoger el pit final óptimo que se utilizará para la explotación a rajo abierto del proyecto minero. Luego se determina la cantidad de fases a desarrollar, en función de los pit anidados anteriores al pit final fi nal óptimo encontrados en la optimización. La optimización es desarrollada a través de la herramienta computacional (Vulcan) que utiliza el algoritmo Lerchs & Grossman. Este algoritmo nos permite generar una serie de pit anidados (fases) para precios crecientes del metal de interés, que en este caso es cobre.

DISEÑO DE FASES El objetivo de diseñar fases es flexibilizar la programación de la producción de modo de disponer de más frentes de trabajo para extraer material. En otras palabras es que la primera fase contenga suficientes reservas hasta que la segunda fase pueda ser productiva, de modo de atenuar si existieran problemas de tipo: geomecánicos, problemas operacionales, fallas en la estructura de recursos o geotécnicos en la nueva fase. Esto implica que la razón estéril/mineral de la fase que comienza a entrar en producción debe ser lo suficientemente baja y continua para mantener una continuidad operacional. La extracción de material se realiza de modo secuencial en rajos anidados los cuales reciben el nombre de fases. Los pit anidados obtenidos de la optimización mediante el algoritmo de Lerchs & Grossman, nos proporcionan las posibles escenario de fases. Por ejemplo, un escenario sería que se beneficiará la extracción de bloques de alta ley en las primeras fases, en tanto que los bloques con las leyes más bajas serán extraídos en las fases finales. 56


2.7.-EFECTO DE POLÍTICA DE LEYES DE CORTE La política de leyes le yes de corte se hace cada vez más indispensable y determinante para mejorar el negocio minero. En minería a tajo abierto la política o estrategia de leyes de corte define el perfil de leyes de corte a utilizar en el programa de producción minero y el destino final del material. La ley de corte es el criterio empleado normalmente en minería para discriminar entre mineral y estéril. La determinación de la ley de corte depende de factores económicos: precio de los metales, costo mina, flete, costos fijos, tasa de interés, etc., y de factores metalúrgicos: tipo de producto, proceso, proceso, capacidad, capacidad, recuperación, recuperación, impurezas, subproductos, subproductos, etc. Existen complejos modelos matemáticos que permiten determinar la ley de corte óptima que maximiza el VAN de un proyecto minero. Esta es única y variable en el tiempo, ya que costos asociados son también variables en el tiempo (entre mayores precios más baja es la ley de corte, recuperación). Para la determinación de la estrategia de leyes se utilizará el criterio o metodología de Kenneth Lane, que se define como: 

Criterio optimizante que permite definir la envolvente económica y la definición de mineral en el tiempo.

El criterio o metodología Kenneth Lane determina leyes de corte decrecientes en el tiempo, las que maximizan la operación en sus índices económicos como por ejemplo el valor actual neto final (VAN), que se define como:

2.8.- MODELO DE LANE:



Sea V = valor presente de una operación basado en un recurso finito

57


Los flujos de caja Ci dependen de precios y costos en el tiempo, por lo que el valor de V depende del tiempo presente T

V=V (T)



El valor presente depende también de la cantidad de recurso R remanente

V=V (T, R) y V(T,0) =0 V depende también de la estrategia de operación empleada a futuro Ω V=V V=V (T, R, Ω) Ω) 

En el caso de una estrategia de leyes de corte, Ω consiste en una ley de corte variable, que puede tomar los valores g1,g2,…gn, g1,g2,…gn, para lo que resta de la vida de la Mina

Ω=g1, g2…, g2…, gn V=V V=V (T, R, g1, g2…, gn) gn )



De todos los conjuntos de estrategias de operación Ω que se pueden adoptar, hay un conjunto que es óptimo ; da el Max V



Sea este máximo V*(T,R), así

Max Ω {V (T, R, Ω)} =V*(T, =V*(T, R) La estrategia de explotación que maximiza el VAN es aquella que en cada etapa (incremento de extracción), maximiza el flujo de caja de la explotación de ese incremento, menos el costo de oportunidad por desplazar el valor presente del recurso remanente.

FACTIBILIDAD EN LA OPERATIVIZACIÓN DE LAS POLÍTICAS La Ley de Corte se puede definir como la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar todos los costos involucrados en el proceso minero (extracción más tratamiento más comercialización). Basados en la metodología (algoritmo) de K. Lane, la información necesaria o los parámetros utilizados para el cálculo del vector (valores) de leyes de corte a utilizar en los programas de producción minero minero son: 58




Precios base de venta del metal.



Costos de venta, costo mina, costo proceso.



Inversiones.



Tasa de descuento.

Además de los parámetros anteriores también se necesita los siguientes datos o información para el cálculo cálculo del vector de leyes leyes de corte como como son: 

Tipo de Proceso.



Tipo de Roca.



Recuperación Recuperación Metalúrgica.



Producto de Interés.



Capacidades Capacidades de Mina, de Planta y de Refinería.

Para la aplicación de las políticas de leyes de corte se requiere conocer el límite final del pit y la secuencia de explotación, es decir el yacimiento debe estar delimitado (pit final) y direccionado (fases). También es necesario mencionar que las leyes de corte no sólo dependen de estos parámetros sino que también de otros factores que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc.

2.9.- PARÁMETROS DE FORMULACIÓN Dentro de los parámetros básicos que son necesarios para una planificación de una mina a cielo abierto, están los siguientes:

59


2.9.1.- RAZÓN ESTÉRIL MINERAL Razón existente entre la cantidad de material estéril que se retira de una mina a cielo abierto con respecto a la cantidad de mineral útil aprovechable que puede alcanzarse. Esta razón puede ser variable a lo largo de la vida útil de la mina. Ej.: remoción de material estéril para llegar a la zona mineralizada en una etapa de pre-producción, también etapas de expansión etc. Los resultados de un diseño de tajo determinarán las toneladas de estéril y} de mineral que contiene el tajo. La razón estéril- mineral para el diseño, arrojará la razón de despeje promedio para ese tajo. Este se diferencia de la razón de despeje de equilibrio o razón límite económico que se utilizara para diseñar el tajo. (Figura A)

Figura A. A. Esquematización de la razón estéril-mineral

La razón estéril-mineral puede ser determinada por diversos criterios, uno de estos corresponde a un criterio de estabilidad y seguridad, en el cual la relación estéril-mineral se encuentra en función del ángulo de talud. Otro criterio corresponde a un criterio económico a través del cual se determina una razón límite económico, dado por la siguiente relación: RDE = (A – B)/C B)/C Donde A = ingreso por tonelada de mineral. B = costo de producción por tonelada de mineral (incluidos todos los costos hasta el punto de venta, excluido el despeje).

60


C = costo de stripping o despeje por tonelada de estéril. En ciertos estudios, se incluye un requerimiento de utilidad mínima en la fórmula. RDE = (A – (B+D) /C

Donde: D = utilidad mínima por tonelada de mineral.

Figura B. Razón estéril-mineral

Valores críticos para la razón estéril-mineral: (2:1 o 3:1), puede estimarse como un valor razonable. (5:1 a 7:1), puede estimarse como un valor crítico, el cual puede determinar el cierre del yacimiento o el cambio del método de explotación.

2.9.2 GEOMETRÍA DE LA EXCAVACIÓN.

Debido a que la excavación realizada se lleva a cabo en un medio rocoso, se está produciendo un desequilibrio en el sistema, por lo cual es deseable una excavación circular o elíptica debido a que los esfuerzos de tracción y compresión que aparecen tienden a ser nulos o a contrarrestarse uno con otros.

61


Figura C . Esquema mina cielo abierto

Haciendo un análisis de esfuerzos utilizando un sistema idealizado cuyas deformaciones se encuentran gobernadas por un sistema de ecuaciones de compatibilidad y aprovechando las funciones de Airy como soluciones a dichos sistemas, se puede observar lo siguiente: 

Los esfuerzos se hacen máximos en aquellos lugares donde el radio de la excavación es menor.



Los esfuerzos se hacen mínimos en aquellos lugares donde el radio de excavación es mayor.



Es recomendable tener radios de curvatura lo menos cerrado posible.



Para aliviar los esfuerzos es recomendable por lo tanto realizar una expansión en una línea, en el lugar donde se pretende disminuir los esfuerzos.

Como consecuencia consecuencia de los máximos esfuerzos de compresión, tracción y cizalle, se producen algunos efectos como: el agrietamiento en la periferia, problemas de derrame, volcamientos de bancos (toppling), deslizamiento de cuñas y deformación por relajación de la roca.

2.9.3.- ANGULO DE TALUD El talud de la pared del tajo constituye uno de los principales elementos que afectan el tamaño y forma de éste. El ángulo de talud corresponde al ángulo que forman las paredes del yacimiento con respecto a un eje horizontal imaginario este ángulo varía entre 35 y 55 grados dependiendo de la profundidad que se alcance en la explotación. El talud del tajo ayuda a determinar la cantidad de estéril que se debe mover con el objeto de explotar el mineral. El talud del tajo se expresa, normalmente en grados desde el plano horizontal. 62


La pared de un tajo t ajo necesita permanecer estable en tanto se esté llevando a cabo una actividad de explotación en esta área. La estabilidad de las paredes del tajo debe ser objeto de un análisis lo más cuidadoso posible. Los factores claves en la evaluación del ángulo de talud más adecuado son la resistencia de la roca, las fallas, los planos de falla, la presencia de agua y otros datos geológicos. Se puede determinar un talud promedio global y simple para el tajo (por ejemplo 45º), pero un estudio más detallado podría demostrar que las características físicas del depósito hacen que el talud del tajo cambie de acuerdo con el tipo de roca, localización del sector, cota u orientación dentro del tajo. La correcta evaluación del talud arrojará los taludes que permitan que las paredes del tajo permanezcan permanezcan estables. Las paredes del tajo se deben dejar lo más paradas posible, con el objeto de minimizar la razón de despeje. El análisis de taludes del tajo determina el ángulo que se utilizará entre los caminos del tajo. El talud global del rajo utilizado para el diseño debe ser más bajo, con el propósito de dar cabida al sistema de caminos en el tajo final. El ángulo de talud se clasifica en dos tipos:

Angulo de Trabajo o cara del banco : Angulo que tienen los bancos en producción, determinado por las labores de voladura y el ritmo de explotación diario, con el objeto de mantener la seguridad y rentabilidad del método. l a explotación. Angulo Final: Se pretende alcanzar una vez finalizada la

Angulo Interrumpa: Es el ángulo ángulo que forma la línea que pasa por todas las “pata” de los bancos y la horizontal Se observa una relación entre el ángulo de talud y la razón estéril mineral. A mayor ángulo de talud, menor razón estéril mineral y a mayor ángulo de talud, menor razón estéril mineral.

2.9.3.1.-Variables de las cuales depende el ángulo de talud:



Factores geológicos (diaclasas, clivajes, fallas).



Factores geotécnicos (cohesión, ángulo de fricción, resistencia a la compresión y tracción, densidad, etc.)



Factores relacionados con las aguas subterráneas (porosidad, índice de huecos, presión de poros, etc.)



Factores geométricos (altura y ancho de los bancos, etc.) 63


Factores de tronadura (quebradura, precorte, efecto sismo, etc.)

Figura D. Esquema de los ángulos.

Cuanto más coherente y más bajo sea el banco, más vertical puede ser la cara del mismo y, por el contrario, cuanto más suelto y alto, más tendido será el banco; es función, pues, de las características estructurales y resistentes de los materiales y deberá ser determinado geomecánicamente. Otro factor que puede obligar a inclinar la cara de banco es el buen efecto que sobre las voladuras ejerce el disparo con barrenos inclinados. Pero, en conjunto, puede afirmarse, con respecto a los taludes de cara de banco, la posibilidad de operar con dos, uno inclinado que puede coincidir con el ángulo de la cara del banco de trabajo y otro, más vertical, igual al ángulo final de la cara de banco, especialmente si en las últimas voladuras se utilizan barrenos de contorno para mejorar la estabilidad de los macizos residuales y/o se unen varios bancos. Es habitual y recomendable utilizar, durante el trabajo en roca media, ángulos de cara de banco entre 60° y 75° y, al final, dejados casi verticales, incluso uniendo varios bancos para poder disponer de bermas de seguridad más prácticas. Esto último dependerá dependerá del plan de restauración previsto. La determinación del ángulo de talud busca encontrar un número que represente la estabilidad del talud, lo cual se conoce como factor de seguridad y que tiene los siguientes valores críticos:

64

PLANEAMIENTO DE MINADO: Aplicado a Mina Subterránea y Superficial 

Factor de seguridad igual a 1.0, indica indiferencia.



Factor de seguridad menor que 1.0, indica problemas de estabilidad y posibles colapsos. Factor de seguridad mayor que 1.0, corresponde a un valor óptimo de seguridad.

Uno de los métodos utilizados para la determinación del factor de seguridad corresponde al método de las cuñas, donde este factor se puede representar en la siguiente ecuación:

Donde: C: cohesión. n: esfuerzo normal a la cuña. W: peso de la cuña. : ángulo de fricción

Figura E . Esfuerzos presente en un talud.

65


2.9.4.- ALTURA DE BANCO La altura de banco es la distancia vertical entre cada uno de los niveles horizontales del tajo. A menos que las condiciones geológicas especifiquen lo contrario, todos los bancos deben tener la misma altura. Ésta dependerá de las características físicas del depósito; el grado de selectividad requerida en la separación de mineral y estéril con el equipo de carguío; el índice de producción; el tamaño y el tipo de equipamiento para lograr los requerimientos de producción; y las condiciones climáticas. La altura de los bancos es igual a la altura del modelo de bloque o en su efecto a un múltiplo de este. La altura de banco debe fijarse lo más alto que sea posible, dentro de los límites del tamaño y tipo de equipamiento seleccionado para la producción deseada. El banco no debe presentar una altura tal que implique problemas de seguridad por caída de bancos de material volado y sin volar o de placas congeladas en invierno. La altura del banco en las minas de tajo abierto oscila, normalmente, entre los 15 metros en las grandes minas de cobre e incluso 1 metro en otros yacimientos como los de uranio. La altura de banco tiene importancia la disposición estructural o morfológica del yacimiento, el control de la dilución durante la extracción, el alcance de los equipos, etc. La selección de alturas de banco grandes, presenta las siguientes ventajas: 

Mayor rendimiento de la perforación, al reducirse los tiempos muertos de cambio de posición.



Mejora de los rendimientos de los equipos de carga, al reducirse los tiempos muertos por cambio de tajo, así como por desplazamientos desplazamientos del equipo dentro del mismo.



Menor número de bancos y, por tanto, mayor concentración y eficiencia de la maquinaria. Infraestructura de accesos más económica por menor número de bancos.

Por el contrario. las ventajas de alturas pequeñas son las siguientes: 

Mejores condiciones de seguridad para el personal y maquinaria pues el alcance de las máquinas de carga permite un mejor saneo y limpieza de los frentes cuando es necesario El control de las desviaciones de los barrenos es más efectivo para de 66


martillo en cabeza. Mayor control sobre la fragmentación de la roca en la voladura. 

Mayor rapidez en la ejecución de rampas de acceso entre bancos.



Menores niveles de vibraciones y onda aérea, al ser las cargas operantes más pequeñas. Mejores condiciones para la restauración y tratamiento de los taludes finales.

La selección de la altura óptima es el resultado de un análisis técnico económico apoyado en estudios geológico y geotécnicos que incluyen el aspecto de seguridad de las operaciones, así como los estudios de recuperación de los terrenos afectados por las actividades mineras cuando se llega a la situación final.

2.9.5.- QUEBRADURA Zona de inestabilidad que produce la voladura de la última corrida de tiros sobre la futura cara libre de un banco que va entrar en explotación. La Quebradura condiciona las operaciones de carguío y transporte debido a la variación que se produce en el ancho del banco. Esta se puede calcular calcular de la siguiente siguiente manera:

Donde: Q=Quebradura Q=Quebradura metros. Hb=Altura del banco. Fq =Factor de quebradura (tanto es a uno).

67


2.9.6.- ANCHO DE LOS BANCOS Toda mina a cielo abierto requiere vías de acceso y de salida para camiones, transito de palas a distintos frentes de extracción en general para el desplazamiento de vehículos menores. El ancho de Banco queda definido por los siguientes factores: Comportamiento del parámetro quebradura, Técnicas de tronadura amortiguada empleadas y normas de seguridad impuestas en la mina (vías de doble tránsito y ancho de berma y derrame). Se define como anchura mínima de banco de trabajo la suma de los espacios necesarios para el movimiento de la maquinaria que trabaja en ellos simultáneamente. Siempre es necesario considerar una distancia de seguridad del orden de los 5 mts hasta el borde del banco. banco.

Figura F . Diseño típico de ancho de operación de un banco.

2.9.7.- RAMPAS Y ACCESOS Las pistas son los caminos por los cuales se realiza el transporte habitual de materiales de la explotación, es decir, por los que circulan las unidades de acarreo. También existen rampas que se utilizan exclusivamente como acceso a los tajos de los equipos que realizan el arranque y su servicio esporádico. Ambas tienen distinto tratamiento y diseño, pues mientras que por las primeras la circulación puede ser continua en los dos sentidos y a marcha rápida, la utilización de las segundas es mínima y a velocidad mucho más lenta. En éstas últimas, la pendiente debe 68


recomendarse por razones de seguridad pues, aunque la lubricación de los mecanismos de las máquinas que van a circular por ellas permita fuertes inclinaciones, en ningún caso debe sobrepasarse el 20%, sobre todo teniendo en cuenta que, en ocasiones, también circularán por ellas vehículos de mantenimiento y reparación. Con relación a su anchura, ésta debe superar, por lo menos, en dos metros el ancho de vía de la unidad más ancha que vaya a circular por ellas. Respecto a las pistas y rampas r ampas de transporte, en su diseño hay que considerar, en relación con las unidades de transporte que se utilicen, una sede de parámetros que, sin perder el ritmo de operación, las hagan seguras. Las bermas, se utilizan como áreas de protección, al detener y almacenar los materiales que puedan desprenderse de los frentes de los bancos superiores, y también como plataformas de acceso acceso o, incluso transporte, en el el talud de una excavación. excavación. La altura o separación entre bermas, así como su anchura son función de las características geotécnicas del macizo de explotación que conjuntamente con el resto de los parámetros que intervienen en el diseño de la mina conducen a la obtención de un factor de seguridad que garantice la estabilidad del, talud general y seguridad de los trabajos. En el caso que una berma se utilice para la circulación de su anchura debe cumplir con lo establecido para las pistas.

Figura G. Esquema de un banco.

Cuando en las explotaciones se produzcan, con frecuencia, fr ecuencia, desprendimientos desprendimientos de los taludes y sea necesario trabajar en los niveles inferiores, o cuando se vayan a abandonar las minas, pueden construirse banquetas de material suelto -a modo de cordones o muros-

69


para la protección en las propias bermas y para que retengan el material caído desde una cierta altura.

Altura de

Zona de

Altura de

Anchura de

Anchura

Banco (mts)

Impacto

banqueta

banqueta

Mínima de

(mts)

(mts)

(mts)

berma (mts)

15

3.5

1.5

4

7.5

30

4.5

2

5.5

10

45

5

3

8

13

Tabla 3.3: Dimensiones recomendadas para la construcción de banquetas.

2.9.8.- PROYECCIÓN DE LA PILA DE MATERIAL QUEBRADO Esta variable condiciona el tipo de equipo de carguío a utilizar en el desarrollo de mina (cargadores frontales y palas electromecánicas), y corresponde a la geometría que tiene la pila de material fragmentado por tronadura En este sentido se pueden distinguir tres tipos de pilas de proyección:

La pila apretada: Es consecuencia de los tiempos de retardo utilizados y generalmente generalmente contiene bolones preformados. Pila extendida: Compuesta por una zona que tiene una altura optima de trabajo y una zona de reapilamiento. Pila normal: Proyección optima según los requerimientos de carguío de palas o cargador.

70


2.9.9.- DIFERENTES LEYES DE CORTE Es el criterio usado en minería para discriminar entre mineral y estéril en un yacimiento minero. El material cuya ley es menor que la Ley de Corte, se clasifica como lastre y es, dependiendo dependiendo del tipo de minería, dejado in-situ o llevado ll evado a botaderos. Cuando es superior a la Ley de Corte, se clasifica como mineral, y es enviado a tratamiento para su recuperación y eventual venta. La ley de corte se puede clasificar como:

Ley de corte económica Es aquella Ley de Corte que tiene relación con la ley que maximiza el beneficio neto, y está en función de algunos factores, tales como: precio del elemento, costos de recuperación, producción anual, y la l a vida del yacimiento. Debido a esto la Ley de Corte es variable en el tiempo, afectando directamente las reservas del yacimiento.

Ley de compensación o equilibrio Es la ley para la cual el ingreso se balancea, exactamente con los costos de extracción, tratamiento y comercialización.

Ley de corte geológica Es el valor de referencia, que se usa para cuantificar la magnitud de los recursos minerales (recursos geológicos) con que cuenta un yacimiento. Estos recursos pueden en parte no ser explotables, ya sea por problemas de método de explotación o por problemas de índole económico.

Ley de corte de planificación Se utiliza para decidir que mineral es económicamente explotable dentro de las reservas geológicas. Los factores técnicos que considera para su análisis son fundamentalmente la capacidad de producción y los procesos que se aplican al mineral para obtener el producto final. Los factores económicos son los costos de producción y los precios de ventas de los productos. 71


La ley de corte de planificación involucra un lapso de tiempo u horizonte de planificación, dentro del cual adopta valores configurando una política de leyes de corte, entre las que se puede mencionar: mencionar: 

Ley de Corte Constante.



Ley de Corte Decreciente.

Ley de corte de extracción Corresponde a la ley de corte de explotación en el momento mismo de extraer el mineral de la mina, asociándose a un costo marginal por estar ya realizando el desarrollo mina. El cálculo de corte depende del punto de la decisión de corte en la vida de la mina. Al momento de decidir si explotar un bloque más al final de la vida de la mina, los únicos costos empleados serían los costos de operación en efectivo y una utilidad mínima para reflejar los costos de oportunidad de utilizar el dinero en alguna otra parte. En el caso de una decisión de explotar un año más, el costo sería los costos de operación en efectivo, más el capital de reposición necesario, más todos los costos generales y administrativos en los que se incurriría. Para una mina que se encuentra en la etapa de planificación, los costos que se utilizarán son más complejos y deben ser objetos de una cuidadosa consideración. Se deben utilizar todos los costos directos de explotación procesamiento y mercado. En la fase de explotación, ésta incluiría los costos de perforación, voladura, carguío y transpone. Los costos de procesamiento procesamiento cubrirían los costos de chancado, transporte por correa, molienda y concentración. Dependiendo de la forma final del producto, los costos de mercadeo podrían incluir el manejo de concentrado, fundición, refinamiento y transporte. También se incluirían los costos directos adicionales por derechos de patentes e impuestos. También se deben incorporar los costos fijos o generales también en el cálculo. Se deben incluir los costos administrativos y generales para la mina, molienda y personal de oficinas administrativas. Hasta que no se haya determinado el tamaño del tajo y desarrollado los costos fijos, sólo será posible estimar los costos a utilizar en el cálculo.

2.9.10.- DISEÑO DE PIT FINAL Como primer paso para la planificación de corto o largo plazo, se deben determinar los límites del tajo abierto. Los límites permiten definir la cantidad de mineral explotable, el 72


contenido de metal y la cantidad de estéril involucrada que se tiene que mover durante el transcurso de la operación. El tamaño, la geometría y la ubicación del pit final son importantes, en la planificación de áreas de tranques de relaves, botaderos, caminos de acceso, plantas de concentración y todas las demás instalaciones de superficie. El conocimiento que se obtiene a partir del diseño del pit final sirve, además, para guiar futuros trabajos de exploración. En el diseño del pit final, el ingeniero asignará valores a los parámetros físicos y económicos descritos en la sección anterior. El límite de pit final representará el lindero máximo de todo el material que cumple con estos criterios. El material contenido en el tajo cumplirá dos objetivos. 1. No se deberá explotar un bloque a menos que éste pueda solventar todos los costos relacionados con su explotación, procesamiento y mercadeo y de despeje del estéril situado sobre el bloque. 2. Para la conservación de los recursos, se incluirán en el tajo todos los bloques que cumplan con este primer objetivo. El resultado de estos objetivos es el diseño que permitirá maximizar la utilidad total del tajo, sobre la base de los l os parámetros físicos y económicos empleados. A medida que estos parámetros vayan cambiando en el futuro, también lo hará el diseño del tajo. Dado que los valores de los parámetros no son conocidos únicamente al momento del diseño, el ingeniero podría diseñar el tajo para un rango de valores, a fin de determinar los factores más importantes y su efecto en el límite de pit final.

2.9.11.-DISEÑO DE ACCESOS Las minas a tajo abierto requieren a lo menos una vía de transporte y, en algunas ocasiones, más de una, dependiendo de la configuración del yacimiento a minar a mayor profundidad. El diseño de un camino adecuado es un aspecto importante para el diseño de una mina, ya que, al mejorar el diseño de ésta, aumentará considerablemente su grado de productividad y, por lo tanto, los costos generales de operación se verán finalmente reducidos.

73


Existen dos consideraciones importantes para la construcción de vías de transporte. Estas consisten en el diseño de superficie y de d e ubicación del camino. El punto de entrada a la mina para una vía de transporte, es un aspecto de diseño importante. La selección de este punto de entrada afectará los siguientes aspectos económicos y operacionales: a) El levantamiento vertical del material para salir de la mina. b) El trayecto que realiza realiza el camión hasta hasta la chancadora, chancadora, los botaderos de estéril, estéril, etc. c) La secuencia de extracción tanto para la roca mineralizada como para la estéril. d) Determinación de los límites de la mina. e) Las reservas o recursos económicamente minables, etc. Al diseñar la ubicación definitiva de la vía de transporte, se consideran el punto de entrada a la mina, la calidad del camino, y el radio mínimo de curvaturas. Asimismo, se deberán considerar un diseño espiral rodeando la mina, un camino a un solo lado de ella con un relieve bastante informe, o una mezcla de estos dos métodos. Esto se determina, en gran parte, por el tamaño y orientación del yacimiento. Es recomendable recomendable establecer la vía de transporte definitiva con la mayor premura posible. Esto evitará la necesidad de construir numerosos caminos temporales y, por lo tanto, reducir r educir el costo total de construcción. Usualmente, la ubicación del límite de excavación final se estima al principio usando técnicas de modelamiento económicas las cuales no justifican la presencia del camino. Estos diseños generan una continua tendencia ascendente, la cual, posteriormente, deberá ser sobrepuesta por el camino. Se puede diseñar un camino dentro de una variedad de formas. La capacidad de diseñar y evaluar toda una gama de diseños para caminos, desde el punto de vista económico, resulta ser uno de los aspectos más interesantes y desafiantes dentro de lo que es el diseño de minas a tajo abierto. Las consideraciones consideraciones de diseño importantes para las l as características de superficie en las vías de transporte, incluyen: ancho, pendiente y zanjas para drenaje, la selección de base y materiales para alisamiento o acabado, supe supe relevación de curvas, y el el diseño de bermas bermas y veredas, como aspectos de seguridad. 74


Estas características de diseño para vías de transporte se determinan en gran parte por el tiempo de duración del camino y el tipo de equipo o máquina que se trasladará por él. Las pistas o rampas constituyen uno de los aspectos más importantes del diseño y planificación de una mina a cielo abierto. Su trazado debe incluirse en el diseño en las etapas más tempranas del proceso de planificación, debido a que afectan significativamente a los ángulos de talud y éstos, en consecuencia, la razón estéril/mineral de la explotación o a las reservas recuperables. Los accesos son en ocasiones difíciles de incluir en tajos diseñados a través de algoritmos implementados computacionalmente, por lo que, algunas veces quedan fuera de las evaluaciones económicas iniciales. Los tajos pueden diseñarse sin considerar los accesos, sin embargo, la experiencia indica que después de que un tajo es diseñado económicamente, si los accesos no están incluidos, los cambios necesarios para incluirlos en una configuración real son frecuentemente drásticos, tanto en términos de tonelaje como en la forma del pit final. En el diseño geométrico de un acceso deben definirse las alineaciones (trazado en planta) y las razantes. Esto debe hacerse de acuerdo con criterios básicos de funcionamiento, entre los que destacan: 

Distancia de visibilidad de paradas.



Radio de giro en curva.



Transiciones rectas curva

El diseño de accesos, tanto desde el punto de vista geométrico como desde el estructural, debe hacerse en función de las características de los camiones que van a circular, dichas características son: 

Peso total en carga



Capacidad de carga



Distribución de cargas



Presiones de inflado.



Presión de contacto y geometría de la huella



Características geométricas geométricas (longitud, radio de giro y anchura)



Velocidades. 75


Algunas consideraciones que deben hacerse en el momento de proyectar los caminos de acarreo en una explotación minera son las siguientes: 

Punto de salida del acceso, que dependerá de la localización de la planta de tratamiento tratamiento y/o escombreras para el vertido del del estéril.



Número de pistas de acceso. Las vías de acceso alternativas aumentan la flexibilidad de la operación, pero, por el contrario, pueden complicar el diseño, aumentar la razón de explotación, etc.



Pistas internas o externas al pit de explotación.



Pistas temporales o semipermanentes. semipermanentes.



Pisas con trazado en espiral, en zigzag o mixtas.

 

Número de carriles carriles en pistas principales principales o auxiliares. Pendientes medias y por tramos, tanto favorables como desfavorables, para el transporte.



Sentido del tráfico, etc.

2.9.11.1.-ANCHO DE ACCESOS.

El ancho de los accesos es función de las dimensiones de los camiones, de manera que sea suficiente para la operación de transporte se desarrolle con continuidad y en condiciones de seguridad. En cuanto al número de pistas en que ha de subdividirse el ancho total, generalmente se diseñan los accesos con dos pistas, de forma tal de optimizar el espacio disponible. Una formula empírica que es aplicad con frecuencia para dimensionar el ancho de accesos es la siguiente: A= a * (0.5+ 1.5N)

Donde: A: ancho total del acceso a: Ancho del vehículo de mayor dimensión. N: número de pistas. pistas. Es necesario considerar, que, tanto a la derecha como a la izquierda del vehículo, debe dejarse una separación de seguridad equivalente a la mitad del ancho de éste. 76


En los tramos en curva hay que considerar que los camiones necesitan un ancho mayor que en recta, pues las ruedas traseras no siguen exactamente la trayectoria de las delanteras, debido a la rigidez del chasis, por lo tanto, es necesario disponer de un sobreancho, que es función del radio de la curva y la longitud del camión. Una forma utilizada corrientemente para calcular el sobreancho sobreancho necesario es la ecuación de Voshell:

F = (2 * [R- (R2 – L2)1/2] * 5.8) / (R)1/2

F: Sobreancho. R: radio de la curva. L: distancia entre ejes del camión. La pendiente transversal de la pista es un factor de diseño importante para garantizar una adecuada evacuación de aguas producto de la explotación. Dicha pendiente oscilará entre un mínimo para que la evacuación del agua sea efectiva y un máximo compatible con la conducción cómoda y segura de los vehículos. El valor de esta pendiente será función de las características de la superficie de rodadura y de la pendiente longitudinal del acceso.

1.

Superficie con reducida resistencia a la rodadura. Para i > 5% p= 2% Para i 5% p=3%

2.

Superficie con elevada resistencia a la rodadura Para i > 5% p= 3% Para i 5% p=4%

2.9.11.2.-Diseño de accesos en espiral por delante del talud En este primer caso se considera un pit constituido por cuatro bancos de 10 m de altura, 60° de ángulo de cara de talud y distancia horizontal entre crestas proyectadas de 20 m. La pista a

77


diseñar debe tener una anchura de 25 m y una pendiente del 10%, situándose en el talud norte del rajo.

Paso 1. El diseño de la pista comenzará por el fondo de la explotación. Se elegirá el punto donde la rampa encontrará a la primera línea de cresta punto A, ya partir de ahí ascenderá hacia la superficie hacia el Oeste y descenderá hacia el fondo hacia el Este.

Paso 2. Se determinan los puntos donde la rampa encuentra 3 las sucesivas crestas. Dado que H = 10 m y que la pendiente de la pista G = 10%, la distancia horizontal L que recorrerá el volquete entre niveles será: L = (100 x H) / G (%) = (100 x 10) /10 = 100 m El punto B, en el banco siguiente, se encontrará trazando un arco de circunferencia de radio igual a 100 m y con centro en A. Los puntos C y D se determinan de forma análoga Paso 3. Los puntos marcados en las líneas de cresta indican los lugares donde se añadirán los segmentos para representar la rampa. Como ésta forma un cierto ángulo con las citadas líneas, la anchura medida en dirección perpendicular será ligeramente superior a la real, ya que:

= Arc Sen (20/100) = 11 ,54° y APA= APT/cos

= 1,02 x APT = 1,02 x 25= 25,52m

Para fines prácticos, el error que resulta es muy pequeño, considerándosele una diferencia despreciable, por lo que: AP = APA

APT

78


Los segmentos de longitud AP se dibujarán perpendicularmente a las líneas de cresta en los puntos A, S, C y D. Además, desde los extremos de los segmentos se trazarán otros paralelos a las crestas, por ejemplo, el a-a'

Paso 4. El segmento a-a’ a-a’ es rectilíneo y se dirige hacia el Oeste del pit Conforme la pista asciende y se aproxima hacia el talud lateral en curva se debe contemplar una transición suave con la línea de cresta original. El proyectista actuará con cierta flexibilidad a la hora de representar las nuevas líneas de cresta, según suceda dicha transición

Paso 5 Se suprimen las líneas de cresta del diseño original por las nuevas, que incorporan el trazado de la pista

Paso 6 La pista se termina de representar desde la cresta del primer banco más Superficial hasta el fondo de la explotación. Como puede observarse, el pit se ha estrechado en el fondo al haberse incorporado la pista por el interior del talud, talud, afectando, en este caso, al al volumen de reservas reservas recuperables. recuperables.

Figura H . Tipos de rampas.

79


Figura I . Diseño de rampas.

2.9.12.- MODO DE FALLAS MÁS COMUNES EN LOS RAJOS Una breve descripción de los métodos de fallas más comunes en una mina cielo abierto son los siguientes: a) Método de deslizamiento planar , este deslizamiento se produce a lo largo de un plano, y da hacia la cara libre del banco. (Figura (Figura I)

Figura J . deslizamiento planar.

80


b) Deslizamiento por cuña: Este tipo de deslizamiento se produce al haber una intercepción de dos planos de fallas. (figura K)

Figura K . deslizamiento tipo cuña.

c) Deslizamiento Arco circular: este tipo de deslizamiento es típico en materiales sedimentarios o de baja compactación. (figura L)

Figura L. deslizamiento arco circular.

81


d) Deslizamiento tipo volteo: este tipo de deslizamiento se produce al existir una familia de estructura de igual características de rumbo y manteo y esta quedan expuesta por las caras del banco, como se puede apreciar en la figura M.

Figura M. deslizamiento tipo volteo.

Por lo general un rajo puede ser zonificado en función de los tipos de fallas que potencialmente se pondrían encontrar encontrar al avanzar avanzar la explotación. (figura N)

Figura N . zonificación de tipo de fallas.

82


En un estudio de proyecto Tajo Abierto, los parámetros que intervienen en él pueden definirse en tres grandes grupos: 

Parámetros de Estabilidad.



Parámetros Operacionales.



Parámetros Económicos.

2.10 RELACION ESTÉRIL – MINERAL. MINERAL. EQUILIBRIO MARGINAL PARA UN CONO. Razón existente entre la cantidad de material estéril que se retira de una mina a cielo abierto con respecto a la cantidad de mineral útil aprovechable que puede alcanzarse. Esta razón puede ser variable a lo largo de la vida útil de la mina. Ej.: remoción de material estéril para llegar a la zona mineralizada en una etapa de pre-producción, también etapas de expansión etc. Los resultados de un diseño de tajo determinarán las toneladas de estéril y de mineral que contiene el tajo. La razón estéril - mineral para el diseño, arrojará la razón de despeje promedio para ese tajo. Este se diferencia de la razón de despeje de equilibrio o razón límite económica que se utilizara para diseñar el tajo. La relación estéril/mineral debe ser incorporada en la valoración de un determinado cono. Dependiendo de los parámetros económicos esta relación permitirá más o menos estéril.

Figura O. esquema de la relación estéril – mineral. mineral.

83


Es importante realizar la transición desde los planes por fase a los planes anuales tan pronto como los diseños por fase sean suficientes para establecer toda la secuencia. Los planes anuales facilitan la definición de los objetivos de producción, así como la definición en el espacio de las cantidades de material que deben ser movidas, permitiendo, además, efectuar mejores evaluaciones económicas que con las fases que abarcan períodos más amplios. También los planes anuales ofrecen una mejor definición de las relaciones entre fases y la explotación en la operación minera completa, mostrando los frentes de trabajo y pistas de transporte. A continuación, se describen algunos criterios para definir secuencias de explotación posibles: Método de razón estéril mineral descendente Esta alternativa requiere que, en cada nivel, se extraiga todo el estéril existente en el pit, hasta el límite del pit, junto con el mineral asociado. Las ventajas que presenta, son la disponibilidad de espacio para el trabajo de los equipos, la accesibilidad al mineral del banco siguiente, la concentración de equipos trabajando en el mismo nivel, la escasa dilución del mineral con el estéril y por último la necesidad de un menor número de equipos mineros en las últimas etapas de explotación del yacimiento. Como inconvenientes principales plantea que los gastos de explotación son máximos durante los primeros años de vida de la mina, al ser el movimiento de estéril muy alto, y coincidir con el período de mayor interés de capital invertido y necesidad rápida de devolución de éste.

Figura a. Esquema relación estéril - mineral descendente.

84


Método de razón estéril mineral ascendente. Esta alternativa supone mover, en cada etapa, el mínimo estéril necesario para descubrir el mineral. Los taludes de trabajo se mantienen prácticamente paralelos a los taludes finales de la corta diseñada, siendo preciso extraer cada vez que se profundiza una mayor cantidad de estéril. Con esta secuencia se consigue obtener el máximo beneficio en los primeros años de explotación y reducir el riesgo de la inversión que supone el movimiento de estéril para descubrir mineral de períodos futuros Este planteamiento es muy frecuente cuando el ratio límite económico o economía de la explotación cambia en cortos periodos de tiempo. El inconveniente principal de este método es que es impracticable trabajar en diversos bancos superficiales simultáneamente para conseguir una producción regular. También hay que tener en cuenta la necesidad paulatina de incrementar la flota de equipos destinados al estéril al ir aumentando la razón de stripping.

Figura b. Esquema relación estéril - mineral ascendente.

Método relación Estéril/Mineral constante En esta alternativa el objetivo es mover materiales en cada período que den lugar a una razón de stripping similar a la razón media global. El talud de trabajo en el estéril comienza muy tendido, pero se va verticalizando conforme se profundiza la explotación hasta coincidir, prácticamente, con con el talud final del del pit proyectado. Este método presenta ciertas ventajas e inconvenientes, ya que supone una solución de compromiso entre los dos planteamientos anteriores, que son secuencias extremas. La flota de

85


maquinaria y la plantilla de personal, en este caso, se mantiene constante durante toca a vida de la mina.

Figura b. Esquema relación estéril - mineral constante.

Método de Explotación compensada En la actualidad, la mejor secuencia de desmonte de un yacimiento suele ser aquella en la que al comienzo y al final de la vida de la l a mina los ratios son bajos. Las ventajas que presenta este tipo de secuencia son: 

Rápida capitalización de la empresa durante los primeros años de vida del proyecto.



Los equipos mineros y la mano de obra pueden ser sustituidos en cada fase, aumentando sus capacidades capacidades y ajustándolos a los ritmos r itmos de producción.



En el último período de explotación puede irse reduciendo el número de máquinas y la plantilla de personal.



Posibilidad de explotar en distintas zonas simultáneamente, permitiendo así una mayor flexibilidad en la planificación.



El número de frentes de extracción de estéril y mineral no es necesariamente grande.



En un gran yacimiento. las fases de desmonte y extracción son suficientemente grandes como para proporcionar unas buenas condiciones de trabajo.

86


Equilibrio Ingreso=Costos Ingreso=Costos RF*Lm*M=((1+E/M) *Cm+Cp)*M

EQUILIBRIO MARGINAL PARA UN CONO.

2.11.- PIT ANIDADOS Los pits anidados consisten en la definición de las fases de la explotación mediante análisis paramétrico. Esta técnica afecta el valor neto de cada bloque con un parámetro λ, de d e manera que variando éste convenientemente y aplicando el algoritmo de optimización, se obtienen contornos sucesivos de la fosa (fosas/pits incrementales), que serán la base de la planificación minera. El objetivo es que cada contorno delimitará una fosa con beneficio unitario mayor al que se generará posteriormente, así se minará sucesivamente material de mayor m ayor a menor valor unitario. Lerchs y Grossman propusieron en su artículo en el año 1965 la variación del valor económico de cada bloque del modelo, de bi a (bi- λ) con λ≥0. Esto es equivalente a determinar el contorno de la fosa en el que el beneficio medio de los bloques es igual o mayor ma yor que λ.

87


Figura m. Pit anidados en tajo abierto

La parametrización del Pit también se puede hacer al aplicar λ a los ingresos base (precio de venta – venta – costos costos de venta). Por ejemplo, para un Revene Factor λ = 0.9, se tiene: 0.9 * (precio de venta – venta – costos costos de venta). El factor λ se puede aplicar al precio, al beneficio o al costo.

Figura n. Parámetros de Pit anidados.

2.12.- METODOS DEL CALCULO DEL PIT FINAL. LERCHS AND GROSSMAN Dentro de las actividades a desarrollar en el diseño de una explotación a tajo abierto, se encuentra la que dice relación con definir los límites físicos de dicha explotación, ya que ante la presencia de un yacimiento podemos pensar en extraer todo el mineral o extraer solamente lo que más nos convenga. Esta última proposición es la que finalmente tendrá que prevalecer, ya que es la razón por la cual se explota un recurso, y es esta conveniencia la que nos 88


introduce el concepto de optimizar la explotación de nuestro yacimiento, optimización que se traduce en cuidadosos análisis económicos y operacionales que permanentemente van en busca de ese mejor aprovechamiento aprovechamiento global de de los recursos. Es así como surgen variados métodos para definir cuáles serán los límites económicos de un rajo, que sin duda cada uno aporta un concepto útil y que en muchos casos se combinan para generar otro método. -10

-10 -10

-10

-10 -10

-10

-10

-10

-10

-10 -10

-10

-10 -10

-10

-10

-10

-10

-10

+700 -10 -10

-10

-10

-10

-10

-10 -10

-10

-10

-10

-10

-10

-10 -10

2.12.1.- Descripción conceptual del algoritmo del cono móvil optimizante (cono flotante) La teoría de los conos flotantes para determinar los límites económicos del Tajo, data de los años 60. La técnica consiste en una rutina que pregunta por la conveniencia de extraer un bloque y su respectiva sobrecarga. Para esto el algoritmo tradicional se posiciona sobre cada bloque de valor económico económico positivo del modelo modelo de bloques y genera genera un cono invertido, invertido, donde la superficie lateral del cono representa el ángulo de talud. Si el beneficio neto del cono es mayor o igual que un beneficio deseado dicho cono se extrae, de lo contrario se deja en su lugar. En el siguiente esquema se presenta un perfil de un modelo de bloques sometido al algoritmo del cono móvil optimizante, donde cada bloque está definido por un valor económico, es decir lo que significa económicamente su extracción. Es así que los bloques con valor negativo representan a los bloques de estéril con su costo de extracción asociado (-10) y los bloques de mineral son representados por el beneficio global que reporta su extracción (Beneficio Global = Ingresos - Costos = 710 - 10 = 700).

89


En el ejemplo anterior podemos observar que el extraer el bloque de valor positivo (+700) y sus 15 bloques de estéril asociado (-10 cada uno), genera un beneficio final de +550, correspondiente correspondiente al beneficio de extraer dicho bloque con su sobre carga asociada.

Ventajas del cono móvil optimizante. El cono móvil optimizante tiene esa denominación ya que es una versión mejorada de la tradicional rutina del cono flotante. El creador fue el ingeniero Marc Lemieux, quién detectó una serie de deficiencias y mermas económicas producidas por el método convencional de conos flotantes y en 1979 publicó el artículo “Moving Cone Optimizing Algorythm”, en Computer Methods for the 80’s in the Mineral Industry, de A. Weiss. El nuevo algoritmo fue probado en Climax Molybdenu Mol ybdenum m Co. y como resultado se obtuvo diseños muy superiores en el aspecto económico, que aquellos obtenidos con el algoritmo convencional. Las principales mejoras de la rutina del cono móvil optimizante con respecto al método tradicional fueron:

a) Secuencias de extracción de Conos: Esta radica en la secuencia con que son analizados los bloques del modelo.

90


En la figura se puede apreciar el beneficio que reporta la extracción de cada bloque. Los bloques con beneficio positivo ya se les ha descontado lo que cuesta extraer dicho bloque o costo mina (-10). Si el primer cono se construye en el bloque (1) y suponiendo un ángulo de talud <, entonces dicho bloque no puede ser extraído (Beneficio = -10). Al no ser factible la extracción del bloque (1), el segundo segundo cono se construye construye en el bloque (2), (2), donde el beneficio neto neto del cono es de +10, siendo en consecuencia ventajosa su extracción, quedando la figura de la siguiente forma:

Continuando con la secuencia, el tercer cono se construye en el bloque (3), resultando un beneficio de +30.

De este análisis se concluye que los tres bloques con valor económico mayor que cero son extraídos con un beneficio económico de +40, sin embargo, un correcto análisis debiera obtener un pit con valor de +60, dejando en su lugar el bloque (3) con su respectiva sobrecarga, como podemos ver en la figura siguiente:

91


De lo anterior se desprende que la incorrecta secuencia con que se analizan los conos, produce pérdidas económicas cuya magnitud, obviamente, o bviamente, depende de la complejidad de la mineralización, de la variabilidad de las leyes, le yes, etc. El problema antes descrito es resuelto por el nuevo algoritmo introduciendo el concepto del “cono negativo”, algoritmo que consiste en extraer todos los bloques con beneficio positivo, para posteriormente devolverlos al rajo con su respectiva sobrecarga y así analizar la conveniencia de extraerlos o bien eliminarlos. En el ejemplo presentado anteriormente, se aprecia que al devolver el bloque (3) con su respectiva sobrecarga, se produce un beneficio económico pues se libera un valor de +20, esto indica que dicho bloque al no extraerse en su condición más favorable debe ser eliminado del análisis. En la práctica la técnica del cono negativo presenta deficiencias similares a las obtenidas mediante lo que se podría llamar el cono positivo, sin embargo, un análisis simultáneo de ambas técnicas (cono positivo y negativo) produce resultados satisfactorios. Esta simultaneidad es la que se realiza en la etapa 1 del algoritmo de Lemieux.

b) Conos con sobrecarga relacionada: Este es el principal aporte del método del cono móvil optimizante, consiste en analizar conos que tengan sobrecarga compartida, por ejemplo:

Los bloques (1) y (2) tienen un beneficio de +70 (incluido el costo mina). Al analizar conos individualmente, se aprecia que no es conveniente la extracción de dichos bloques, pues cada caso el beneficio neto del cono es -10.

No obstante, si se analiza en su conjunto se ve que es ventajosa su extracción, pues esta trae t rae consigo un beneficio de +40. 92


2.12.2.- Método de Lerchs-Grossman El método bidimensional de Lerchs-Grossman permitirá diseñar, en una sección vertical, la geometría del pit que arroja la máxima utilidad neta. El método resulta atractivo por cuanto elimina el proceso de prueba y error de diseñar manualmente el tajo en cada una de las secciones. La metodología es conveniente, además para el procesamiento computacional. computacional. Al igual que el método manual, el método de Lerchs-Grossman diseña el tajo en secciones verticales. Los resultados pueden continuar siendo transferidos a un plano de plantas del tajo y ser suavizados y revisados en forma manual. Aun cuando el pit es óptimo en cada una de las secciones, es probable que el pit final resultante del proceso de suavizamiento no lo sea. El ejemplo de la figura N.º 1 representa una sección vertical por medio de un modelo de bloques del depósito. depósito. Cada cubo representa representa el valor neto de un bloque, bloque, si éste fuera explotado y procesado de forma independiente. En la figura los bloques de valor neto positivo se han pintado. Además, se ha establecido el tamaño del bloque de forma tal que el método en el perfil del pit se mueva hacia arriba o hacia abajo solamente cada un bloque (máximo), a medida que se mueva hacia los costados.

$2

$2

$4

$2

$2

$1

$2

$3

$4

$4

$3

$5

$4

$6

$3

$2

$2

$3

$2

$4

$5

$5

$6

$5

$7

$6

$ 13

$2

$5

$4

$7

$4

$6

$6

$6

$8

$8

$ 17

$8

$5

$6

$8

$9

$7

$7

$7

$8

$8

$6

$ 21

$5

$8

$8

$9

$7

$7

$9

$9

$8

$5

$ 22

$8

$8

$8

$9

$8

$8

$9

$9

$9

$8

$ 10

$9

$9

$9

$9

$9 93


Figura N° 1

Paso Nº1: Sume los valores de cada columna de bloques e ingrese estos números en los bloques correspondientes en la figura N.º 2. Este es el valor superior de cada bloque en dicha figura y representa el valor acumulativo del material desde cada uno de los bloques hasta superficie.

Paso Nº2: Comience con el bloque superior de la columna izquierda y repase cada columna. Coloque una flecha en el bloque, apuntando hacia el valor más alto en: 1.-

El bloque a la izquierda y arriba.

2.-

El bloque a la izquierda.

3.-

El bloque a la izquierda y debajo.

Calcule el valor inferior del bloque, sumando el valor superior con el valor inferior del bloque hacia el cual apunta la flecha. El valor inferior del bloque representa el valor neto del material del bloque. Los bloques de la columna y los bloques en el perfil del pit a la izquierda del bloque. Los bloques marcados con una X no se pueden p ueden explotar, a menos que se sumen más columnas al modelo.

Paso Nº3: Busque el valor máximo total de la fila superior. Este es el retorno neto total del pit óptimo. Para el ejemplo, el pit óptimo tendría un valor de US$ 13. Vuelva a trazar las flechas, fl echas, a fin de obtener la geometría del rajo. La figura N° 3 nos muestra la geometría del pit en la sección. Cabe señalar que, aunque el bloque de la fila 6, en la columna 6, tiene el valor neto más alto del depósito, éste no se encuentra en el tajo, ya que explotarlo reduciría el valor total del tajo (beneficio).

94


EJERCICIO DE APLICACIÓN El cuadro siguiente muestra las leyes de Cu (%) de una zona mineralizada, el precio del Cu es de 3.2 $/lb. Los costos de minado son 7.0 $/TM, el costo de procesamiento es 4.0 $/TM. La recuperación es de 80%, el factor de utilidad es 5.0 $/TM. Las dimensiones de los bloques son de 12*12*12m. Peso específico es 2.6 y un ángulo de 45°. 95


Aplicando el algoritmo de Lerchs and Grossman y escribiendo todos sus cálculos en forma clara, entendible y ordenada para cada una de las tareas, realice lo siguiente: a. Construya la matriz Vij b. Construya la matriz Mij c. Construya la matriz Pij d. Determine el pit optimo e. ¿Cuál sería la utilidad del pit? 

CALCULO DEL BENEFICIO EN LEYES DE MINERAL Y COSTOS EN ESTERIL



TONELAJE:

 1212122.6  4492.8 TM 4492.8 TM

T 

BENEFICIO EN LEYES DE MINERAL

         −  − (.+.+)  0.  0.2 % $ )/=  (3.2$  .%x% x .%  9.8    .8 )(9.8 0.  0.1 % $ )/=   .8 )(9.8  (3.2$  .%%  .%  9.8  0.  0.3 % $ )/=   .8)(9.8 )/ =  (3.2$  .%%  .%  9.8  0.  0.4 % $ )/=  (3.2$  .%%  .%  9.8    .8 )(9.8 0.  0.5 %

-2.12

$

-4.65

$

$

0.42

$

2.95

96


$ )/=  (3.2$  .%%  .%  9.8    .8)(9.8 )/ = $ 5.49

0.  0.6 % $ )/=  (3.2$  .%%  .%  9.8    .8)(9.8 )/ = 0.  0.7 % $ )//=  (3.2$  .%%  .%  9.8    .8)(9.8 

$

8.02

10.56

$

PARA COSTO DE ESTERIL: COSTO MINADO x TM/10000

0.  0.0%  (7.0 $  9.8 )/  )/== $ -3.14

A. CONSTRUYENDO MATRIZ Vij:

B. CONTRUYENDO LA MATRIZ Mij:

97


C. LIMITE DEL PIT FINAL Y UTILIDAD DELPIT (MATRIZ Pij) PRIMERA COLUMNA

Se hace la suma acumulada a la primera columna y se colocan las flechas correspondientes al máximo valor. valor. El pit empezara por el bloque de mayor valor que exista en la primera fila del Pij. En este caso es 60.34.

MATRIZ

Pij

El ángulo del pit debe ser 45° en ambos lados, pero este LIMITE DEL PIT NO CUMPLE con la restricción del problema. Por lo que tendremos que buscar el limite siguiente al valor mayor de la primera fila.

D. El otro máximo valor es 59.08 entonces desde aquí se trazará el nuevo Pit óptimo.

98


E. LIMITE FINAL DEL PIT CON ANGULO DE 45°

Este sería el limite final del Pit con un beneficio de 59.08$, ya que cumple con el ángulo del pit de 45° tanto en en la derecha como como en la izquierda. izquierda.

2.13 ENVOLVENTE ECONÓMICA FINAL a) Análisis de envolventes óptimas mediante Revenue Factors (Pits anidados). Como se sabe el análisis break-even busca extraer solo los bloques que generan un beneficio positivo. Extraer solo estos bloques no es posible ya que no podemos acceder a ellos sin extraer antes otros bloques que pudieran tener beneficios negativos. Se busca encontrar un rajo que maximice el beneficio total de la mina sujeto s ujeto a las restricciones de accesibilidad para un escenario de precios y costos dado. Para encontrar este rajo se utilizó el módulo de Vulcan Pit-Optimiser usando el algoritmo Lerchs and Grossman G rossman 3D de base para la optimización. En el Anexo se presentan las especificaciones y consideraciones usadas en este proceso, especial atención debe hacerse en la forma como se realizó el costeo de cada combinación mineral proceso. 99


Pit-Optimiser permite generar pits anidados mediante la definición de Revenue Factors, estos factores ponderan el precio de venta de los productos generando un rajo óptimo para cada factor establecido. Por ejemplo, un Revenue Factor de 0.7 generara una envolvente considerando considerando que el Precio de venta para la evaluación es de (0.7*(Precio de Venta original)). A través de estos pits anidados puede distinguirse la tendencia direccional óptima que posee el yacimiento. En el Anexo se presenta las envolventes generadas a través de la definición de Revenues Factors para el Yacimiento.

b) Selección de envolvente envolvente final (Pit final). f inal). La elección de la envolvente final óptima debe buscar el balance entre la maximización de beneficios (VAN) y un perfil de riesgo aceptable. Para esto se grafican dos posibles escenarios uno Optimista (Best Case) y uno pesimista (Worst Case), estos escenarios hacen referencia a la forma en que se consumirá el yacimiento. Es decir, un Best Case implica que el yacimiento se consumirá de forma óptima, con esto nos referimos a que se extraerá pit a pit siguiendo estrictamente la tendencia direccional óptima, y un Worst Case el cuál corresponde al caso de explotar el yacimiento banco a banco, sin seguir la secuencia de pits anidados. Ejemplo:

100


Adicional a lo anterior es importante verificar la razón estéril/mineral presente de manera de elegir la envolvente económica final considerando razones E/M bajas. En este caso se estableció como envolvente optima al pit numero 37 (asociado a un revenue factor de 0.85), esto debido a que a pesar que el VAN sigue aumentando ligeramente para pits superiores se consideró que el "spread" del VAN entre un escenario Best-Case y un WorstCase se hacía muy grande, lo que implica demasiado riesgo en el proyecto. De esta forma se concilian los objetivos planteados: maximizar el VAN bajo un riesgo prudente. Otro Ejemplo:

101


c) Selección, Diseño y Cubicación de Fases. El ritmo Óptimo de Producción se elige gracias a las fórmulas de Taylor y de López Jimeno, haciendo una serie de simulaciones entre los valores cercanos a los arrojados por la fórmula, de manera de obtener el mayor VAN descontado, asumiendo una inversión inicial del 20% del Valor del VAN sin descontar, de esta manera se logró llegar a un ritmo óptimo de producción que genera que nuestro Yacimiento tendrá una vida óptima de 15 años, a una capacidad de 192.000 tpd. Posteriormente las Fases se agruparon en función de mantener el Tonelaje de Mineral de los distintos procesos involucrados, involucrados, es decir, intentando tener sintonía con los posibles ritmos de producción ya sea de la planta de Flotación como con la Nave. Es importante destacar que existe un Trade-Off entre hacer fases más grandes (que se acercan más al Worst-Case) y que permitan imprimirle Ritmos de Producción más altos (Anchos Mínimos Operativos, etc.) teniendo en consideración además la flota de camiones dada la rampa evitando los cuellos de botella y diseñar fases más angostas que permitan enclavarse mejor en la vertical, acercándose más de esta forma al Best-Case. El problema de Diseño de Fases es altamente complejo y aún está en desarrollo las metodologías para la determinación de éstas. Sin embargo, existen algunas consideraciones importantes: 

Comprometer una Cantidad de Fino por Fase



Comúnmente cada Fase tiene una duración entre 2.5 y 4 años.

102


Mantener una cierta cantidad de mineral conocida sobre una ley de corte establecida para la Planta o la Nave, etc.



Intentar tener Alimentación de Mineral en lo posible de 2 Fases a la vez, para tener flexibilidad operativa y lograr generar mezclas acordes a las restricciones y consideraciones consideraciones geo-metalúrgicas. geo-metalúrgicas.



Evitar en lo posible alimentar mineral sólo de una fase, a pesar de los criterios económicos establecidos, establecidos, los dos puntos anteriores deben evaluarse desde un punto de vista económico-estratégico. económico-estratégico.



Intentar que la razón E/M entre cada fase sea constante.

Es importante tener en cuenta que la Elección de las fases es un proceso que tiene como objetivo el fraccionamiento del pit final en diversas etapas que cumplirán con ciertos requisitos técnico operativos -estratégicos con el fin de extraer el mineral en la forma más eficiente posible de modo de alcanzar el máximo beneficio. El número de ellas dependerá del tamaño del yacimiento, vida del proyecto, parámetros de diseño y políticas de la empresa. Existen Varios Criterios y Técnicas para obtener una selección adecuada de la secuencia de fases. Algunos de los más conocidos serán explicados brevemente a continuación: 

Variación de la Ley de Corte de Diseño: Cada fase es construida exigiéndole una ley mínima que irá decreciendo en el tiempo hasta alcanzar la ley crítica con la que fue diseñado el pit final.



Variación de Costos: Cada fase es diseñada a partir de una nueva valorización aplicada a los bloques, con costos que bajarán en el tiempo hasta llegar a los costos bases utilizados en la construcción construcción del pit final.



Exigencia de Beneficios: Obtenida a través de la generación de envolventes, las cuales deben ir encerrando material que en su totalidad entregue un cierto beneficio, que por lo general es decreciente en el tiempo, formando envolventes de isobeneficio hasta llegar al pit final (comúnmente con beneficio neto nulo).



Variación de Precios: Consiste en la generación de una serie de pits a través de la variación de precios de los productos. Estos precios son decrecientes en el tiempo y los pits generados son anidados, es decir, un pit de mayor precio es envuelto en su totalidad por otro de menor precio y así sucesivamente hasta llegar al pit final. Esta Metodología es la más utilizada, donde cada fase es conseguida por la unión varios 103


pits anidados o fracciones de ellos. Las consideraciones consideraciones iniciales aplican a éste método. La idea en la selección de las fases es generar el máximo de beneficio económico en la primera fase de modo de amortizar en forma rápida el capital capital invertido. Las fases intermedias deben generar el máximo de utilidades ya que la inversión se encuentra amortizada. Por último la fase final debe ser capaz de entregar cierto monto de utilidades compensadas con el factor de cierre de mina. La selección de fases deberá permitir un desarrollo y producción armónico, rentable y continuo durante la vida de la mina, esto implica que en cualquier momento de la vida de la mina deben coexistir a lo menos tres fases: 

La tercera de ellas alcanzando el final de su vida útil.



La intermedia empezando la etapa de producción plena



La primera comenzando su explotación en sus bancos superiores, moviendo sobrecargas.

Lo anterior es con el objeto de cumplir con los requisitos técnicos-operacionales de mantener un equilibrio de movimientos de materiales entre la mina y la planta, referenciando la constante alimentación a planta de acuerdo a la capacidad máxima establecida, con el fin de cumplir con las futuras obligaciones en la venta del producto y no tener periodos en que solamente exista remoción de estéril. Es importante considerar desfases de bancos de manera de poder trabajar simultáneamente con más de una fase y mantener con cierta probabilidad de éxito la alimentación planta y los ritmos de producción establecidos. establecidos. Pensar en trabajar las fases en forma independientes unas de otra se contraponen con la necesidad operacional de mantener esta tasa de producción. Lo anterior es importante destacarlo porque al realizar una explotación independiente, independiente, en el inicio de cada fase existirán periodos donde la explotación mina sólo removerá lastre para poder exponer mineral, provocando variabilidad variabilidad en el ritmo de material procesado, procesado, causando causando un gran desequilibrio desequilibrio en el sistema, ya que para conseguir la producción óptima se deberá incurrir en un mayor número de equipos con todos los costos que se asocian a este hecho y que por los problemas físicos que esto acarrea (anchos mínimos operativos) no será capaz de cumplir. También se debe pensar que tener una planta trabajando a un 30,40 o 60 % de su capacidad nominal 104


establecida provocará un gran problema financiero debido a la subutilización de valioso activo fijo. La elección de Fases deberá presentar un horizonte mínimo por cada fase de 2.5 años y máximo de 4 años de vida, con excepción de la última que podrá extenderse por sobre este límite ya que cabe la posibilidad de extender la duración del proyecto si la cantidad de reservas explotables aumentara.

2.14.-PROCESO WHITTLE Descripción General: Whittle, de la empresa Gemcom, es un software que a partir de un modelo de bloques es capaz de generar una solución al problema de la planificación minera. Whittle utiliza el algoritmo de Lerchs-Grossman para definir la envolvente económica y luego aplica la metodología tradicional, mediante la creación de pit anidados que darán origen a las fases y al consiguiente plan minero. Este proceso consta de las siguientes etapas:

2.14.1 CREACIÓN DE PITS ANIDADOS Para la obtención de los pits anidados, que corresponde a la ejecución secuencial del algoritmo de Lerchs – Grossman Grossman (LG), es necesaria la utilización de un factor que varíe el beneficio asociado a la extracción de cada bloque, este factor denominado Revenue Factor, trabaja como un ponderador del precio. Son necesarias las restricciones geométricas como el ángulo de talud, zonas donde se aplicará estas restricciones y la generación de precedencias entre bloques, y por otro lado los parámetros económicos a partir de los cuales serán calculados los beneficios respectivos de cada bloque. Dentro de éstos encontramos: costo mina, recuperación, precios, costo de proceso etc. Por otro lado, tenemos las diferentes categorías para definir si un bloque es mineral o estéril, esta herramienta ofrece la definición mediante cash flow (asociado a los beneficios) o mediante cut off (Ley de corte). Esto con el fin de evaluar los pits que serán generados, ya que es necesario definir qué cantidad de mineral posee cada envolvente. El cálculo de los beneficios de los bloques se realiza de la siguiente manera, la fórmula encontrada en el manual de Whittle de manera simplificada es como sigue:

 =  ∙  ∙  ∙  −  ∙ ( + ) 105


Donde: Bloque: beneficio del bloque; RM: Recuperación metalúrgica; RF: Revenue Factor; CM: Costo Mina; CP: Costo Planta. Luego de entregar el rango en que el algoritmo de LG calculará los pits, es decir, el rango en que se moverá el revenue factor, el software entrega un resumen con los pits generados, sus correspondientes tonelajes y la cantidad de mineral asociada según el precio al cual fue generado el pit y el método de elección de mineral correspondiente. correspondiente.

2.15.- VALORIZACIÓN ECONÓMICA Y ELECCIÓN DEL PIT FINAL Luego de la generación de los pits anidados es necesaria una evaluación económica preliminar para determinar qué envolvente definirá al pit final. Para ello, se genera un nuevo escenario económico, donde se define el precio por el cual los pits definirán su tonelaje de mineral, además se ingresan in gresan los parámetros necesarios para una evaluación económica como es saber el ritmo de producción, tasa de descuento, gastos de administración y ventas etc. Para esta evaluación, dado que no podemos realizar un plan minero a priori, Whittle ocupa dos escenarios denominados Worst Case y Best Case. El primero corresponde al plan realizado mediante la extracción banco a banco del material que está dentro de cada envolvente económica, mientras que el segundo corresponde al plan realizado mediante la extracción pit por pit del material que involucra la envolvente económica. económica.

Con estas secuencias más la elección de un algoritmo de secuencia que será explicado en el siguiente punto, se obtiene dos escenarios para cada pit además del resumen de tonelajes. Con esto se dimensionan los dos escenarios extremos en que es posible acotar la solución del problema del plan minero en en términos de solución solución económica. Este Este ejercicio se puede realizar 106


variando el ritmo de producción, obteniendo distintas curvas de obtención de VAN que permiten identificar bajo que ritmo de producción se obtiene el mejor resultado. En el siguiente gráfico se aprecia la resolución de un caso con ritmo de producción de 60.000 tpd en donde se aprecia la diferencia existente de van entre ambos casos.

La elección del pit final dependerá del criterio que utilice el planificador, sin embargo, se propone ubicar en la parte de la curva en que se obtiene un mayor Worst Case y se alcanza el mayor Best Case, de manera de ubicarse en un rango de menor variabilidad del van del plan minero, es decir en este caso entre los pits 4 y 9 los lo s cuales están entre los 280 y 390 MUS$.

2.15.1. ELECCIÓN DE FASES Y PLAN DE PRODUCCIÓN Las fases en Whittle se definen como un conjunto de pits anidados que se obtienen de la optimización de Lerchs y Grossman, cuyos pit anidados se encuentran dentro del pit que se definió como pit final. En este proceso, las fases y el plan minero están fuertemente entrelazados, pues el resultado del plan dependerá de las fases que se determinen. Whittle ofrece dos algoritmos, el primero conocido como Milawa y el segundo denominado Fixed Lead.

107


2.16. PROGRAMAS DE DE PRODUCCIÓN: FIXED LEAD, MILAWA NPVMILAWA BALANCE. a) Milawa: ofrece dos opciones, el primero cuya función objetivo elige fases para maximizar el Van (Milawa NPV), y el segundo busca la precisión del cumplimiento de alguna de las siguientes restricciones: límite capacidad de tratamiento, límite de capacidad de movimiento (mina), y/o capacidad de venta (Milawa Balanced). Además, dentro de este modelo existe la elección manual de fases, que conlleva un ejercicio de prueba y error, y la elección semiautomática, que como su nombre lo indica, ayuda al usuario en la búsqueda de fases. El algoritmo Milawa utiliza tres rutinas, la primera que toma un set de variables y genera una secuencia factible, el número de variables dependerá de: 1) bancos en el pit final; 2) fases y 3) tiempo de vida de la mina. La segunda es una rutina de evaluación que calcula el Van o el balance para una secuencia individual. La tercera rutina busca el dominio de secuencias factibles, para una solución tal que su Van sea máximo o se obtenga un mejor balance. Esta rutina también tiene una lógica para determinar cuándo finalizar la búsqueda. búsqueda. Milawa no genera y evalúa todas las soluciones factibles, sino que muestrea dentro del dominio de factibilidad, enfocándose en la búsqueda hasta que converger a la solución. (Fuente: manual de usuario Whittle). Si bien Whittle puede calcular hasta un máximo de 10 fases en el caso del algoritmo Milawa NPV, el tiempo de “corrida” para planes sobre sobre 5 fases, comienza comienza a ser alto alto (sobre 48 horas). Para el algoritmo Milawa, se tienen los siguientes parámetros a utilizar, de manera de controlar el avance entre fases: i.

Min lead: corresponde al número mínimo de bancos que deben extraerse de una fase para que la fase fase siguiente comience comience su extracción. extracción.

ii.

Max lead: corresponde al número máximo de bancos que pueden extraerse de una fase antes que la fase siguiente comience su extracción.

iii.

Max bench: corresponde al número de bancos máximo que pueden extraerse de una fase por periodo.

b) El algoritmo Fixed Lead , se especifica el número mínimo de bancos que deben ser minados en una fase para pasar a la siguiente. Por ejemplo, si uno elige 3 bancos, es 108


necesario explotar los primeros 3 bancos de la fase 1 para comenzar a trabajar con la fase 2, sin embargo, no excluye que se pueda seguir trabajando con la primera fase, y así sucesivamente.

c) Proceso NPV Scheduler El segundo software a caracterizar, corresponde al desarrollado por la empresa Datamine, genera un plan de producción a partir de un modelo de bloques, utilizando diferentes algoritmos de optimización. Los principales pasos o etapas de este software son:

1. Valorización de los bloques En esta etapa se introducen los parámetros necesarios para calcular los beneficios asociados a cada bloque, que son la entrada para la ejecución del algoritmo que definirá la envolvente económica. Estos parámetros son costos mina, costo de proceso, recuperaciones recuperaciones y precios, además se elige el método para discretizar mineral de estéril, ya sea mediante beneficio o ley de corte. Si bien el manual de usuario del software no entrega de manera explícita cómo calcula estos beneficios tiene como referencia el siguiente paper: “Open Pit Mine Planning & Design" by Hustrulid and Kuchta, 1995, A.A. Balkema Publisher.

2. Selección de algoritmo y restricciones De esta etapa se obtiene la envolvente económica que definirá al pit final, sin embargo, también se definen parámetros y se seleccionan los algoritmos para las etapas siguientes. Por un lado, se selecciona el algoritmo bajo el cual será determinado el pit final, ya sea mediante el algoritmo de Lerchs-Grossman o uno que maximiza recursos. En esta etapa se define el correspondiente rango de revenue factor que dará origen a los pit anidados, este factor puede actuar como un multiplicador del precio, de beneficio o de costo. Por otro lado, esta herramienta define el pit final a priori como el pit generado por el mayor revenue factor. Además, se definen las restricciones de ángulos de talud y las respectivas regiones donde estas condiciones serán aplicadas. En adición se selecciona la heurística que realizará el secuenciamiento, secuenciamiento, ya sea por mezcla u optimizando el van, junto con un ritmo de producción y una tasa de descuento. Luego de esta optimización se entregan los correspondientes resúmenes por pit anidado de tonelajes y leyes, junto con una evaluación económica tentativa de acuerdo a una 109


secuencia originada a través del método de parametrización, es decir el Best case que es la extracción pit por pit y el Worst case banco a banco.

3. Generación de fases La generación de fases en NPV, si bien no se encontró una explicación explícita de cómo funciona, busca la construcción de fases de manera de fraccionar los recursos. Esta formulación de fases no es la creada a partir de los pits anidados, sino que corresponde a una serie de “expansiones” que se sostienen en base a ciertas restricciones: a) Número de fases a generar b) Profundidad máxima máxima de fases: fases: en término de bancos bancos c) Tamaño de fase: indicando una restricción de tonelaje ó finos en cada fase a generar. Dentro de las cualidades de esta generación de fases nos encontramos que existe una conexión espacial entre los bloques que la definen, se asegura una accesibilidad a la misma, existe un control en el tamaño y existe un límite práctico entre fases (a diferencia de las fases creadas mediante pits anidados). (Manual de usuario NPV Scheduler)

4. Programa de producción La generación de un plan minero en NPV Scheduler se realiza a través de un modelo de programación dinámica, que busca realizar un ordenamiento bajo ciertas restricciones. Estas restricciones pueden ser por período como tasas o razones, por ejemplo, mediante la relación E/M y se define un ritmo de producción por período, fijo o ajustado por ponderadores. ponderadores. También se definen parámetros de secuencia entre fases, de manera de manejar la relación entre ellas: 

Maximum relative pushback progression rate: corresponde al número de bancos máximo que pueden ser extraídos de una fase antes de comenzar la siguiente.



Bench Lag: permite controlar la diferencia en profundidad entre fases (medida en número de bancos)



Start After: permite restringir la entrada en producción de una fase específica hasta un determinado periodo.



Distance: se utiliza para definir perfiles de transporte para cada fase.

110


Los dos primeros, son análogos a los parámetros Max Lead y Min Lead de Whittle. El detalle del proceso se encuentra en la siguiente si guiente figura:

111


III. MINERIA SUBTERRANEA 3.1 METODOLOGIAS Y ESTRATEGIAS 3.1.1. METODOLOGIA El término metodología se define como el grupo de mecanismos o procedimientos racionales, empleados para el logro de un objetivo, o serie de objetivos que dirige una investigación científica. Este término se encuentra vinculado directamente con la ciencia, sin embargo, la metodología puede presentarse en otras áreas como la educativa, en donde se encuentra la metodología didáctica o la jurídica en el derecho y también en diferentes campos de la ingeniería.

3.1.2. ESTRATEGIA Se le llama Estrategia a la manera en cómo el hombre planea el cómo se le deben presentar las circunstancias para lograr un objetivo claro. Para definir una estrategia es necesario en primera instancia tener un objetivo claro, lo importante es tener en cuenta si es posible con una evaluación previa de las herramientas en la mano, si es factible idear un plan estratégico para poder para poder ir en dirección de ese objetivo. Una estrategia puede ser diseñada y aplicada de diversas formas, con el tiempo como una importante variable a la hora de determinar cuándo se estipulará el plan o las ideas.

112


3.2. CONSIDERACIONES ADMINISTRATIVAS: PLANIFICACION, ORGANIZACIÓN, MOTIVACION, INTEGRACION Y CONTROL. 3.2.1. PLANIFICACIÓN Establecer Objetivos, Diseñar Estrategias, Elaborar Políticas, Fijar Metas; prepararse para el futuro

3.2.2. OBJETIVOS DE PLANIFICACION 

Objetivos y metas razonablemente r azonablemente alcanzables alcanzables



TMS/m2 de tajo convencional crw: 8 Tms/m2



Producción estimada en 100 m2: 800 Tms



Producción optimista por mejoras: 1,000 Tms

113


3.2.3. ESTRATEGIAS COMPATIBLES CON LA POLÍTICA DE LA ORGANIZACIÓN “Ser el mayor productor de Cu en el mundo “por lo “por lo tanto hay que dirigirse hacia los recursos que nos proporcione dicho mineral.

3.2.4. PLANIFICACION ESTRATEGICA

3.2.5. IMPORTANCIA DE LA PLANIFICACION Entre otros aspectos: •

Provee el foco y la dirección necesaria para alinear a los miembros de las organizaciones organizaciones en post de las metas comunes y la generación de valor.

•

Permite a una organización tomar decisiones

fundamentales acerca del ámbito en

el cual opera.

114


•

Permite a una organización revisar su progreso, reconocer logros destacados, identificar y compartir lecciones aprendidas y mejores prácticas, y determinar dónde poner el foco y los esfuerzos.

•

Otorga una oportunidad de pensar acerca del pasado, presente y

•

Futuro de la organización.

•

Permite identificar estrategias, tácticas, tareas, que ayudaran a la organización en su intención estratégica y a alcanzar sus objetivos.

•

Otorga una oportunidad a la organización para identificar los recursos necesarios para lograr resultados optimizados.

•

Provee un excelente excelente foro para el involucramiento, contribución de los participantes, así como seleccionar representantes de los grupos de interés.

3.2.6. ORGANIZACIÓN Estructura de tareas, Relaciones de Autoridad. Es el proceso de distribuir actividades, recursos, a través de la división de funciones, definiendo las autoridades y responsabilidades de cada departamento para que la empresa pueda alcanzar alcanzar de una forma fácil sus metas. El diseño organizacional es el proceso de elegir una estructura de tareas, responsabilidades y relaciones de autoridad dentro de las organizaciones. Definir con claridad la autoridad y responsabilidad de trabajos, equipos, departamentos y divisiones. La estructura organizacional es fundamental en todas las empresas, define muchas características de cómo se va a organizar, tiene la función principal de establecer autoridad, jerarquía, cadena cadena de mando, organigramas y departamentalizaciones, departamentalizaciones, entre otras. Las organizaciones deben contar con una estructura organizacional de acuerdo a todas las actividades o tareas que pretenden realizar, mediante una correcta estructura que le permita establecer sus funciones, y departamentos con la finalidad de producir sus servicios o productos, mediante mediante un orden y un adecuado adecuado control para alcanzar alcanzar sus metas y objetivos.

115


3.2.7. DISEÑO ORGANIZACIONAL El diseño organizacional es el proceso de elegir una estructura de tareas, responsabilidades y relaciones de autoridad dentro de las organizaciones. Se pueden representar las conexiones entre varias divisiones o departamentos de una organización e un organigrama. Las decisiones de diseño organizacional con frecuencia se relacionan con el diagnóstico de múltiples factores, entre ellos la cultura, el poder, los comportamientos políticos y el diseño de los puestos de una organización. El diseño organizacional representa los resultados de un proceso de toma de decisiones que incluye fuerzas ambientales, factores tecnológicos y elecciones estratégicas. Específicamente, debe: Facilitar el flujo de información y de toma de decisiones para satisfacer las demandas de los clientes, proveedores y dependencia reguladoras. Definir con claridad la autoridad y responsabilidad de trabajos, equipos, departamentos y divisiones. Crear los niveles de integración (coordinación) deseados entre trabajos, equipos, departamentos y divisiones construyendo procedimientos para una rápida respuesta a cambios en el ambiente.

3.2.7.1. ETAPAS DEL DISEÑO ORGANIZACIONAL A. PROCESO DE DIFERENCIACIÓN E INTEGRACIÓN Hace posible identificar y clasificar las actividades con el propósito de definir etapas según la complejidad del sistema, esta etapa implica la coordinación y el control de los subsistemas que tiene la organización para mantener su integridad, este puede mantenerse como solución para el diseño diseño organizacional.

B. PROCESO DE COMPLEJIDAD Esta etapa es cuando los elementos no tienen relación directamente, las características dependen del tamaño de la organización y su entorno, aquí interviene el proceso de diseño organizacional el cual permite reducir esta variabilidad. Los elementos se identifican por 116


diferenciación horizontal (forma predominante de la división del trabajo), Diferenciación vertical (de nivel jerárquico y de número de posiciones) y dispersión especial (el personal es separado dispersando también centros de poder y laborales).

C. PROCESO DE FORMALIZACIÓN En esta etapa se establecen normas, medios y procedimientos para administrar las actividades, el diseño es formalizado en el Manual de Procedimientos, en donde se establecerán procesos que generan servicio y satisfacen las necesidades de los usuarios en el sistema. Cuando los usuarios, necesidades, servicios y procesos de la organización son definidos se diseñan las unidades organizacionales con los objetivos específicos, que conforman áreas agrupando unidades que requieren reagruparse según el ámbito de su competencia, esta formalización se hace en el Manual de organización y funciones, Manual de procedimientos, Formularios, Diagramas de flujo y otros.

D. PROCESO DIMENSIONAL La decisión de estructurar una organización según sus unidades estratégicas de negocios, debe basarse en análisis internos y externos, tomando en cuenta sus lineamientos estratégicos y objetivos. Pero cuando las organizaciones avanzan, identifican dimensiones críticas y desarrollan roles o tareas que se deben realizar de forma específica, lo que determinan la creación de dependencias según el criterio de especialización. especialización. Los miembros de estas dependencias dependencias o áreas se transforman en especialistas que les permite visualizar los problemas y/o soluciones de una manera particular y compartida con otros miembros de su especialidad. especialidad.

E. PROCESO DE DECISIONES La organización como un sistema de decisiones tiene relevancia en el entorno organizacional. Con las premisas de decisión se establece la necesidad de un diseño organizacional organizacional bajo una estructura formal o en función f unción a una estrategia general. Los modelos de estructuración de actividades organizacionales son de carácter autoritario, paternalista, consultivo y participativo, según las siguientes variables: estilo de liderazgo,

117


motivación, comunicación, toma de decisiones y control. Las estructuras que adoptan las organizaciones organizaciones pueden ser orgánicas o mecánicas. La organización orgánica tiene pocas normas y procedimientos, es descentralizada y tiene una división imprecisa del trabajo, los miembros tienen amplio y coordinación personalizada. personalizada. Este modelo funciona en ambientes cambiantes que necesitan mayor flexibilidad y adaptabilidad. Mientras que la organización mecánica es centralizada, cuenta con muchas normas y procedimientos establecidos con una división precisa del trabajo, el ámbito que controlan sus miembros limitados y la coordinación es impersonal y muy formalizada. Este modelo es utilizado en ambientes estables y predecibles.

F. FACTORES CLAVES EN EL DISEÑO ORGANIZACIONAL Todo diseño organizacional (con mayor descentralización y delegación de autoridad a los empleados) soluciona algunos problemas, pero al mismo tiempo crea otros. Cada diseño organizacional organizacional presenta algunos inconvenientes, la clave radica en seleccionar un diseño organizacional que los minimice. Es posible identificar algunas variables para cada uno de los tres factores primarios: ambientales, estratégicos y tecnológicos, que afectan las decisiones de diseño organizacional. Otros factores (por ejemplo, proveedores, consumidores y nuevos competidores) pueden afectar también el diseño organizacional.

3.2.7.2. ORGANIGRAMA ESQUEMÁTICO Las Funciones Deben Estar Totalmente Claras.

118


3.2.7.3. DIAGRAMA DE OPERACIONES DEPARTAMENTO DE INGENIERIA Y PLANEAMIENTO

3.2.7.4. MOTIVACIÓN La motivación puede definirse como «el señalamiento o énfasis que se descubre en una persona hacia un determinado medio de satisfacer una necesidad, necesidad, creando o aumentando con ello el impulso necesario para que ponga en obra ese medio o esa acción, o bien para que deje de hacerlo».

119


3.2.7.5. SISTEMA DE INCENTIVOS Un sistema de incentivos pretende motivar a los miembros de las diferentes áreas de producción de una empresa minera mediante la proporción de una recompensa razonable y atractiva en función al cumplimiento de determinados objetivos.

3.2.7.6. COMUNICACIÓN No prometer lo imposible, cumplir con los acuerdos, comunicar las instrucciones claramente, dar el ejemplo, escuchar.

120


3.2.7.7. MODIFICACIÓN DE CONDUCTAS Lograr Equidad, Delegar, Premiar y Sancionar de la manera más justa, hacer conocer los éxitos logrados, buscar retos nuevos.

3.2.7.8. SATISFACCIÓN DE NECESIDADES Orientación y Ayuda dentro de lo posible en aspectos extra

laborables, hacer sentir la

aceptación y si se logra amistad mejor, impulsar el desarrollo del trabajador.

3.2.7.9. INTEGRACION DE PERSONAL Proceso mediante el cual las empresas se dan cuenta de sus necesidades de recursos humanos para el adecuado funcionamiento de la organización social. Además de, para que los empleados de nuevo ingreso se adapten de forma fácil a la organización.

3.2.7.10. HABILIDADES DEL PERSONAL A SELECCIONAR 

Experiencia técnica, “conocimiento”. “conocimiento”.



Habilidad



Habilidades

para

“solucionar “problemas y toma de “decisiones”.

para

solucionar conflictos, “saber escuchar”, retroalimentar,

“valores”. 

3.2.7.11. SUELDOS Y SALARIOS Es la retribución que recibe el empleado por prestar sus servicios, está constituido por todos aquellos valores que recibe tanto en dinero como en especie como contraprestación directa al servicio. En este sentido son sueldos, sobresueldos, bonificaciones, descansos obligatorios, porcentajes en ventas, comisiones, viáticos, subsidio de transporte y subsidio de alimentación entre otros. •

De acuerdo con la política de la empresa se debe lograr la opción más justa para nuestro personal. 121


• No es el único incentivo, pero es básico que las remuneracione r emuneracioness sean las adecuadas y equitativas.

3.2.7.12. CONTROL La comprensión de la distribución de ley y la optimización de selectividad minera mediante el control de ley es esencial para lograr el plan minero.

A. ESTABLECER ESTÁNDARES Levantamientos topográficos topográficos por día, TMS/M2 de tajo, Capacidad de acarreo scoop2 scoop2 yd3=25 TMS/ Hr, cumplimiento de plazos, etc.

B. MEDIR DESEMPEÑOS Y RESULTADOS Calificación del personal, personal, medición de metas físicas, físicas, costos, etc.

C. COMPARAR LOS RESULTADOS RESULTADOS REALES CON LOS PLANIFICADOS PLANIFICADOS Evaluar, procesamiento de información a tiempo.

E. TOMAR ACCIONES CORRECTIVAS Retroalimentar, acción disciplinaria, replanteo de los desarrollos, etc.

3.3. CONSIDERACIONES TECNICAS: PROCESAMIENTO DE DATOS. •

PROCESAMIENTO DE DATOS: Dato – Dato – Información – Información – Conocimiento. Conocimiento.

•

RESERVAS: Accesibilidad, Valor, Metalurgia, Dilución.

•

MÉTODO DE MINADO: Geometría,

TMS, Geo mecánica,

Costos,

compra o alquiler de equipos, servicios, etc.

122


•

PLAN DE AVANCES Y VOLADURA: Diagrama de Gannt, TMS, m, Leyes, VPT.

3.3.1. PROCESAMIENTO DE DATOS El procesamiento de datos es, en general, "la acumulación y manipulación de elementos de datos para producir información significativa." El procesamiento de datos trata de un subconjunto del procesamiento de la información, el cambio (procesamiento) de la información de cualquier manera detectable por un observador. observador. El procesamiento de datos es distinto del procesamiento de textos, pues este último manipula textos nada más en lugar de los datos. •

La tecnología de los almacenes de datos se encuentra dentro evolución de las

bases de

datos hacia una

mayor

de

la

línea

funcionalidad

de e

inteligencia. •

Una organización puede ser rica en datos y pobre en información, si no se sabe identificar, resumir y, categorizar los datos.

•

En forma general los datos son la materia prima

bruta. En el momento que el

usuario les atribuye algún significado especial pasan a convertirse en información.

123


Se ilustra la jerarquía que existe en una base de datos entre dato, información y conocimiento. Se observa igualmente el volumen que representa en cada nivel y el valor que los responsables responsables de las decisiones le dan en esa jerarquía.

3.3.2. OPORTUNO PROCESAMIENTO DE DATOS e ilustra la jerarquía que existe en una base de datos entre dato, información y conocimiento. Se observa igualmente el volumen que representa cada nivel y el valor que los responsables de las decisiones le dan.

3.3.2.1. ALGUNAS VENTAJAS •

Conocimiento real de las necesidades de mina.

124


• Negociación con Terceros en función a indicadores operativos reales (Análisis de Precios Unitarios). •

Apoyo en el planeamiento de minado día a día, sobre la base de resultados de operación reales.

•

Control de Metas Físicas y Costos de Operación permitiendo realizar correcciones a tiempo.

•

Reducción de errores por manipulación excesiva.

•

Emisión de reportes confiables dentro de las necesidades necesidades de la organización facilitando el análisis.

3.4. RESERVAS, METODO DE MINADO, PLAN DE AVANCES. 3.4.1. RESERVAS Es aquella porción de recurso mineral medido o indicado, económicamente extraíble, de acuerdo a un escenario productivo, medioambiental, económico y financiero, derivado de un plan minero. Tiene dos componentes: cantidad o tonelaje, calidad o ley de contenido fino y se clasifican de la siguiente manera. •

GRADO DE CERTEZA: Probado Pr obado – – Probable – Probable – Potencial Potencial

•

ACCESIBILIDAD: Accesible-E. Accesible – Accesible – Inaccesible Inaccesible

•

VALOR: Comercial – Comercial – Marginal – Marginal – Sub Sub marginal

3.4.1.1. CODIGO JORC AUSTRALIA (1999) Es la norma mínima requerida para la información pública sobre resultados de exploración minera con el objetivo de informar a los inversionistas. El código es aplicable para todos los minerales sólidos, incluyendo diamantes, otras piedras preciosas y carbón, para lo cual se requiere de información publica de los resultados de exploración, recursos minerales y reservas de mena.

125


3.4.1.2. ANALISIS DE LAS RESERVAS

3.4.1.3. ESTAN SINCERADAS LAS RESERVAS 

Verificar su accesibilidad, valor.



Verificar la dilución considerada y leyes.



Identificarlas por vetas, nivel, leyes, zonas, valor, etc.



Profundizar el análisis de costo.



Tomar en cuenta la perdida de mineral por diseño de puentes y pilares.



Verificar el impacto ambiental que ocasionaría su explotación.

126


3.4.2. METODO DE MINADO La elección de un método de explotación en minería asume un ligero conocimiento superficial de los mismos métodos. También asume una breve compresión del control de tierra y manipulación del equipo de excavación y construcción. En el procedimiento formal de diseño de una mina, la elección de los métodos de minería continúa luego de los estudios geológicos y geotécnicos y reciben información directamente del diagrama crucial de los hitos de las regiones cuyas características son delimitados con métodos de la minería prospectiva, por lo cual es primordial tener en cuenta lo siguiente: •

DATOS BÁSICOS

•

RMR, GSI, SIMULACION ABERTURAS, PILARES, ETC.

•

ANCHO DE MINADO (DILUCION PERMISIBLE). o LONGITUD, ALTURA MINABLE, BUZAMIENTO. o VALOR DEL MINERAL.

•

DISPONIBILIDAD DE EQUIPO EN EL MERCADO.

•

PRECIOS UNITARIOS, COSTOS.

•

DISTANCIA DE ACARREO Y TRANSPORTE.

•

SERVICIOS AUXILIARES.

•

CONTAR

CON PLANOS

A

ESCALAS

ADECUADAS

CON

TODOS LOS CONCEPTOS DE DIBUJO TECNICO. •

CONTRATO DE OBRA, OTROS. 127


3.4.3. ERRORES EN LOS PLANOS Cualquier diseño que se realice en planos mal dibujados sin respetar escalas, sin visualizar toda la estructura, etc., tendrá altas probabilidades de estar errado o solo servirá para un objetivo de corto plazo.

3.4.4. PLAN DE AVANCES Y VOLADURA •

Elaborar planos donde se indiquen lo bloques cubicados (plano de cubicación completo), con sección sección longitudinal y vista en planta escala 1/500, 1/500, 1/2,500.

•

Preparar secciones transversales para diseño de labores escala 1/500,1/250, 1/1000.

•

Visualizar la mina en planos, hacer bosquejos luego recién utilizar algún software para diseño,la pantalla de la computadora es limitada.

•

Es útil preparar un bosquejo 3d general con la distribución de las reservas totales y planos compositor

por

niveles

con

las reservas agrupadas de acuerdo a la

distancia hacia los puntos de transporte principal, estableciendo núcleos de producción. •

El plan de voladura se elabora en forma mensual, anual, quinquenal, 10 años, etc., de acuerdo a los niveles de reservas y recursos.

•

Un plan anual de avances puede elaborarse al detalle, para mayores horizontes es más practico utilizar indicadores de metas físicas y costos (m2

de

tajo/Tms, US$/m,

US$/Tms, US$/unidad, etc.

128


3.5 PLANIFICACION DE MINAS USANDO CAE MINING: IMPORTANCIA DE DATA Este software tiene las mismas características que el Gemcom solo con diferentes interfases: •

Toma en cuenta los sistemas de excavación utilizados.

•

Toma en cuenta los estándares de cada mina (geológicos ( geológicos económicos, económicos, etc.)

•

Realiza secuencias de actividades en 3d

•

Optimiza los recursos conforme a la geología del yacimiento

•

Calendariza actividades

•

Calcula precios y costos

•

Crea un programa de producción

3.5.1. IMPORTANCIA DE LA DATA EN LA INDUSTRIA MINERA •

Los datos recopilados en las etapas de exploración, así como los estimados de los recursos y reservas de mineral son fundamentales para todas las operaciones mineras independientemente independientemente del volumen o materia prima (Annels, 1991; Stone y Duna, 1996; Sinclair y Vallée, 1998; Stephenson y Vann 2001)

•

Los riesgos asociados con la minería son variados y complejos, donde la fuente principal de riesgo riesgo es el propio yacimiento yacimiento mineral (Snowden (Snowden y otros, 2002)

129


Generación de modelos geológicos geotécnicos en 3d La reconstrucción 3D de la realidad geológica, así como de los procesos responsables de su configuración actual, constituye uno de los mayores desafíos en el ámbito de las ciencias de la Tierra. La modelización geológica consiste en la construcción y visualización de una estructura geológica concreta con objeto de determinar con precisión su extensión y estructura interna, así como caracterizar geométrica y petrofísicamente las diferentes unidades lito estratigráficas que la forman. Un modelo geológico debe de ser consistente con todo el conjunto de datos geofísicos disponibles que a su vez proporcionan restricciones para la interpretación geológica y estructural de la zona de estudio El objetivo de la modelización es obtener una imagen de la geometría y distribución de densidades del subsuelo cuya respuesta gravimétrica se ajuste a las anomalías observadas. El nivel de detalle del modelo obtenido dependerá de la distribución espacial de los datos medidos; de la escala de trabajo; y de la información petrofísica, geológica, geotécnica y geofísica disponible para ser utilizada como información a priori (constraint) para limitar el número de soluciones equivalentes. La ventaja de la modelización 3D respecto a la 2D ó 2 ½ D es que la primera ofrece una imagen tridimensional de la variación de las propiedades petrofísicas y geometrías de los diferentes cuerpos geológicos del subsuelo, mientras que en 2D sólo se tiene la imagen a lo largo de un perfil, considerando los cuerpos como infinitos en 130


la dirección perpendicular al mismo. La ventaja de la modelización 2 ½ D respecto a la 2D es que se pueden considerar finitos algunos cuerpos en la dirección perpendicular al perfil, lo que da más realismo a la modelización, por ejemplo: rocas intrusivas cuyas dimensiones son similares en las direcciones horizontales del espacio. En este capítulo se describen los ensayos de modelización 2D y 3D geofísica de datos de campo potencial efectuados con diferentes softwares en algunas de las distintas zonas piloto del Proyecto. Además en los Anexos, se presentará una introducción a la modelización geológica 3D y una descripción de los distintos softwares en los que se está trabajando en este momento. Por último y también en los Anexos se desarrollarán los modelos geológicos-geofísicos geológicos-geofísicos 2D y 3D del Perfil Alcudia y de la zona de León respectivamente. Información de campo y modelo Geológico Para la caracterización del subsuelo se utilizó el ensayo de penetración estándar SPT. Las ventajas de este ensayo, con relación a otros, son la simplicidad del equipamiento, el bajo costo, y la obtención de un valor numérico que puede ser relacionado con relaciones empíricas, lo que nos permite obtener tanto información litológica como geotécnica. Ensayo SPT El Ensayo de Penetración Estándar (SPT del inglés, standard penetración test) nace en el año 1927. El ensayo SPT es un tipo de prueba de penetración dinámica, empleada para ensayar terrenos en los que se desea realizar un reconocimiento geotécnico. Y permite obtener un valor de resistencia a la penetración del suelo. Una vez que en la perforación del sondeo se ha alcanzado la profundidad a la que se ha de realizar la prueba, sin avanzar la entubación y limpio el fondo del sondeo, se desciende para la toma de muestras SPT unido al varillaje hasta apoyarlo suavemente en el fondo. Realizada esta operación, se eleva repetidamente la maza con una frecuencia constante, dejándola caer libremente sobre una sufridera o cabezal que se coloca en la zona superior del varillaje. Luego se contabiliza y se anota el número de golpes necesarios para introducir la cuchara los primeros 15cm (N0-15). Posteriormente se realiza la prueba en sí, introduciendo otros 30cm, anotando el número de golpes requerido para hincar cada intervalo de 15cm de penetración (N15-30 y N30-45). El resultado del ensayo es el número de golpeos SPT o resistencia a la Penetración estándar N(SPT) = N15 - 30 + N30 N30 – – 45 45 El ensayo SPT puede ejecutarse prácticamente en todo tipo de suelos, incluso en roca muy alterada, aunque en los suelos granulares es donde se realiza preferentemente; la dificultad de obtener muestras inalteradas en este tipo de suelos añade relevancia al SPT. En la figura 2 se 131


muestra el equipo utilizado para el ensayo ensayo SPT. Los resultados de la prueba, difundida difundida ampliamente en todo el mundo, se correlacionan empíricamente con las propiedades específicas in situ del terreno. Para más detalle revisar [2] y [11].

Modelo Geológico 3D La metodología de modelaje geológico y geotécnico es una modificación de la metodología de Houlding [12] y está dividida en modelamiento geométrico geométrico y numérico. El modelamiento geométrico debe dar un espacio tridimensional a partir del cual se podrá producir un modelo de bloques y evaluar la variabilidad espacial con métodos.

En la Figura 3 se presenta el flujo del modelaje utilizado en este trabajo tr abajo de investigación investigación modificado a partir de la l a metodología de Houlding. Donde las perforaciones realizadas para conocer el número de golpes SPT, serán utilizadas para determinar la geometría del depósito cuaternario. 132


El Modelamiento numérico trata del proceso que subdivide s ubdivide los sólidos geológicos, elaborados en el modelaje geométrico, en paralelepípedos de dimensiones constantes en cada dirección dir ección (norte-sur, este-oeste, vertical). El conjunto de todos los l os paralelepípedos es llamado modelo de bloques y es muy utilizado en la evaluación de yacimientos minerales.

Simulación secuencial gaussiana La simulación se basa en la interpretación de la variable regionalizada como una realización de una función aleatoria. Consiste en construir otras realizaciones de esta misma función aleatoria. La aproximación de la simulación secuencial Gaussiana utiliza al máximo las propiedades de la distribución Gaussiana. Una de las propiedades particularmente usadas consiste en que cuando los datos son (multi) normalmente distribuidos, entonces la varianza de krigeado es equivalente a la varianza condicional. Por lo tanto, cuando los datos están distribuidos multi-normalmente, la estimación de la ley krigeada y la varianza de krigeado describen por completo la distribución condicional en un punto no muestreado. Conociendo esta distribución, es muy simple simular valores en la medida en que pueden ser elegidas de la ya conocida distribución estadística. Dado que la selección aleatoria de valores desde un número de distribuciones condicionales independientes independientes no asegura que el vario grama de los datos sea reproducido por la simulación, los valores simulados son sumadas al grupo de los datos condicionantes en la medida que son generadas. Por lo tanto, en la medida en que avanza la simulación, el grupo de los datos condicionantes se hace mucho más grande. En términos matemáticos, una simulación condicional busca generar realizaciones de “N” variables aleatorias condicionales a los “n” datos disponibles. Aquí, “N” (el número de puntos simulados) es generalmente generalmente mayor que “n” (el número de los datos).

La figura 4 nos muestra la forma en la que trabaja el algoritmo, la imagen 1 muestra la localización de las muestras y los nodos a lo largo del área a simular, la imagen 2 esquematiza la secuencia de simulación de los nodos, la imagen 3 nos muestra la estimación con kriging simple en la data gaussiana, la imagen 4 nos muestra como a partir de la estimación de kriging simple y la varianza de kriging se crea un histograma y una curva de probabilidad, es a partir de esta que aplicamos Montecarlo para la selección de un valor en la curva de frecuencia de manera aleatoria, finalmente se realiza una transformación de vuelta (hacia los valores originales) de todos los valores simulados. 133


Correlaciones entre NSPT y parámetros geotécnicos Los depósitos cuaternarios estudiados se clasifican geotécnicamente según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) como (Tabla 1): Tabla 1. Clasificación Geotécnica de los suelos según SUCS.

134


Generación del Modelo Geológico en 3D Hay muchos “Modelos Geológicos” No es el modelo modelo que construimos el problema, sino el el que No construimos construimos Aquí estamos considerando el modelamiento geológico Como la entrada a una estimación de recursos Definición: Un modelo geológico es un modelo científico que resume las hipótesis sobre la geometría, la extensión y características de la mineralización y su entorno - no se trata sólo del 'mineral. Un Modelo Geológico Minero es una representación matemática tridimensional del yacimiento y de la topografía en un área determinada. ... Por el impacto que representa la definición del modelo en posteriores operaciones como son el cálculo de reservas, interpretaciones geológicas, análisis, estadísticas

VENTAJAS DE MODELOS GEOLÓGICOS EN 3D 

Mejorar los estándares de seguridad de los equipos

135


Eliminar las condiciones inseguras, tal como la compactación de material de relleno para evitar desplazamientos, desplazamientos, o evitar el aceleramiento del proceso de asentamiento, entre otros.



Lograr mayores profundidades con los sondajes.



Obtener más información del proceso de perforación, in situ y en laboratorio. Por ejemplo, que ciertos parámetros propios de la excavación del pozo sean extrapolables a procesos procesos de



chancado y molienda, una vez vez que que se esté esté explotando explotando la mina. mina.

Aumentar los estándares de calidad de las muestras extraídas y mejorar los procesos de análisis químico en laboratorio por especialistas.



Entre otros.

FACTORES

QUE

INFLUYEN

EN

LA

SELECCIÓN

DE

UN

MÉTODO DE EXPLOTACIÓNAPROXIMACIÓN NUMERICA (Nicholas – 1982) MODELO GEOLÓGICOMODELO GEOMECÁNICO Forma: Equidimensinal, tabular, irregular Potencia: Estrecho, intermedio, potente, muy potente. Inclinación: Echado, intermedio, inclinado Profundidad: Distribución de Leyes: Uniforme, gradual, errático Resistencia de la matriz rocosa: Resistencia a la compresión simple (MPa) Presión del Recubrimiento Recubrimiento (MPa) Espaciamiento entre fracturas fracturas

: N°

fracturas/m; RQD(%)Resistencia de las discontinuidades Pequeña, Media, Grande EVALUACIÓN ECONÓMICA

136


Modelos estructurales, definición de dominios estructurales y asignación de propiedades para análisis. Definición de geometría básica, donde se consideran las estructuras mayores, además de lineamientos, discordancias, contactos litológicos, mineralógicos y/o de alteración, cuando estos inciden en un cambio en la distribución estructural, además se consideran algunas estructuras intermedias cuando estas limitan cambios relevantes en los patrones estructurales. La asignación de propiedades para análisis del macizo rocoso se realiza de acuerdo a sus características geológicas, estructurales y geotécnicas, para la cual se consideran además de las propiedades de la roca intacta, los sistemas de caracterización de macizo rocoso, como el RQD, grado de meteorización, RMRBieniawski89, RMRLaubscher90, RMRLaubscher90, GSI, Q(Barton)etc.

137


Modelos de sólidos de variables geológicas y geotécnicas Para la construcción de modelos tridimensionales o de bloques se debe interpretar de acuerdo a las unidades geotécnicas disponibles, primero considerando la información de mapeos en sondajes, galerías, cortes de talud y afloramientos superficiales, para luego, mediante técnicas como, promedios por unidad geotécnica, inverso del cuadrado de la distancia o geoestadística (variogramas), completar la interpretación de propiedades geotécnicas para un modelo de bloques. Como ejemplo de esto se muestra la Figura siguiente que muestra un ejemplo modelo geotécnico de bloques.

138


Modelos de propiedades geotécnicas para excavaciones de obras civiles, como por ejemplo túneles, cavernas de máquinas, etc.

Se efectúan modelos geotécnicos especiales, aplicados al análisis de excavaciones de obras civiles, que permiten definir la estabilidad de éstas, y definir las fortificaciones y refuerzos más adecuados. En Geología, el modelamiento es un proceso que se lleva a cabo de forma paralela a la toma de datos de campo. La información que el geólogo extrae directamente de la naturaleza bajo la forma de datos cartográficos de mapeo puro o los similares provenientes de sondajes de perforación son susceptibles a desplegarse en un marco de referencia X-Y-Z X -Y-Z con la meta de obtener una visualización rápida del modelo geológico 2D/3D que dichos datos representan. Por lo que al momento de que la información ha sido debidamente depurada, validada, procesada desplegada desplegada en el software, es es posible conseguir conseguir una distribución geológica espacial espacial de datos litológicos, topográficos, estructurales, de alteración, entre otros.

139


Por otra parte, una de las finalidades más relevantes que tiene el modelamiento geológico es la establecer de manera cualitativa y cuantitativa cuál es la extensión de las geometrías geológicas que se tienen en el espacio. Un buen ejemplo de esto es la creación de sólidos 3D que correspondan a los diferentes tipos de litologías o fallas/vetas existentes en la naturaleza y es así que sus tendencias espaciales (trend-plunge) son utilizadas en la generación de superficies de leyes minerales, las que, a su vez, permiten conocer volúmenes aproximados de contenido mineral.

MODELAMIENTO En la actualidad, es bien sabido que en los proyectos mineros no es suficiente el conocimiento habilidad y criterio humano de los profesionales Geólogos o Ingenieros de Minas al momento de realizar los trabajos de modelamiento geológico, estimación de recursos y diseño de mina; si no que se necesita obligadamente del apoyo de algoritmos informáticos que faciliten los complicados cálculos, procedimientos y visualización gráfica 3D del proyecto, que logre mejores resultados r esultados Es por ello la existencia de importantes herramientas informáticas en el mercado, como es el software minero. Entre ellos por mencionar los más importantes como: Vulcan 3D, Minesigth, Datamine, Gemcom, Micromine, entre otros

MODELAMIENTO EN 3D MÁS EFICIENTE . En un caso de estudio se sometió análisis un depósito con cuatro unidades geológicas distintas y 50 secciones geológicas a intervalos de 25m, la mitad de ellas, perpendiculares a las otras. El estudio comparó las distintas técnicas tradicionales y evaluó los resultados contra el método de Modelamiento Geológico Ajustado. Para generar modelos de sólidos se utilizan diversas técnicas tradicionales como los modelos 2D de extrusión de sólidos; modelos de sólidos 2.5D manuales conectando las secciones; modelos de sólidos 3D inclusivos manuales observando las intersecciones de sondeos; modelos de sólidos 3D exclusivos manuales para paredes totalmente totalmente compartidas entre entre sólidos adyacentes; adyacentes; y modelos de sólidos 3D matemáticos implícitos. Pese a que se asume que los modelos matemáticos son automáticos, para controlar la geología es necesario utilizar líneas, puntos y polígonos definidos por los Geólogos. Para construir los sólidos 3D con técnicas tradicionales para el caso de prueba se necesitó un mes. Con la Nueva técnica, los mismos mi smos modelos 3D se confeccionaron en 20 minutos. 140


El modelamiento está basado en datos de observaciones recogidas de mapeos o registros geológicos. La interpretación de secciones y/o planos siempre refleja el conocimiento geológico del depósito.

El geólogo siempre tiene en mente una imagen tridimensional – tridimensional – incluso incluso sin un Computador. Los geólogos transforman los datos de sondaje en datos ‘duros’ de intersección para generar líneas lí neas o secciones – polígonos polígonos de control geológico. Dichas secciones pasan a ser la información base sobre la cual opera la técnica de Modelamiento Geológico Ajustado. No es necesario crear sólidos como punto de partida. Las herramientas para modelos de bloques desarrolladas para la estimación de recursos y la posterior evaluación de reservas también se utilizan para generar, directamente a partir p artir de los datos geológicos, los modelos de sólidos y/o de superficie representativos del yacimiento. Entre las técnicas para efectuar la estimación de dominios de modelos de bloque se encuentran: la estimación de indicadores continuos y/o categóricos; simulación de indicadores continuos o categóricos; simulación pluri-gaussiana; y simulación simulación gaussiana truncada. truncada. El poblamiento del modelo de bloques bloques para el caso de pruebas se efectuó por estimación según el método del vecino más cercano, aunque se podría haber usado cualquier otro método de estimación geo estadística. Finalmente, se demostró que el Modelo Geológico Ajustado resultante era idéntico al modelo de bloques desarrollado con los métodos tradicionales a partir de sólidos 3D. Los escasos 20 minutos necesarios para confeccionar confeccionar el modelo demuestran que la nueva técnica es un éxito.

141


ESTE MÉTODO ES MÁS DIRECTO. EL CONOCIMIENTO GEOLÓGICO INNATO SE INCORPORA INMEDIATAMENTE AL MODELO DE BLOQUES.

La producción actual procede del yacimiento subterráneo Callie. Las actividades de exploración y los estudios de factibilidad continúan mientras Newmont busca oportunidades para prolongar el el ciclo de vida de la mina. A comienzos de 2011, el equipo de planificación minera de Newmont utilizó Vulcan Stope Optimiser, incorporado en Vulcan 8.1, para evaluar el impacto que podrían tener las variaciones de leyes de corte en los planes de expansión del yacimiento. Newmont desea construir un pozo de extracción en Tanami que permitiría a la operación reducir la ley de corte a la cual se extraen los rebajes. Al mejorar las economías de escala y solucionar los problemas de arrastre y transporte será será posible extraer más más material de la mina. mina. Se espera que la construcción de un pozo de extracción en el yacimiento principal de Callie permitirá reducir la ley de corte cerca de 0.5 g/t. El Stope Optimiser se usó en el proceso de evaluación del nuevo pozo de extracción, en cuanto a la ley l ey de corte y el volumen de mineral recuperado. El 142


módulo permitió una extraordinaria mejora en el tiempo de obtención de resultados, en comparación al método de diseño manual. El Stope Optimiser se aplicó a un rango de leyes de corte y a varias configuraciones de formas. Los resultados se tabularon en una hoja de cálculo para obtener los factores de expansión por toneladas y onzas. Estos factores se utilizaron en el programa minero para elaborar rápidas estimaciones de las condiciones de los pozos. ‘La solidez de los resultados nos permitió avanzar sin tener que rediseñar los rebajes manualmente’, afirmó Nadine Wetzel, Ingeniera Senior de Planificación Planifi cación Minera en Newmont. ‘Éste es un proyecto largo y aún estamos trabajando en él. La rapidez con que recibimos la información ha impedido que el proyecto se retrase. La información que entregan los reportes de Vulcan se puede incorporar a los planes de la mina y también la pueden usar los geólogos.’ El Stope Optimiser también se aplicó en Villa que es un yacimiento estrecho, tipo veta, cerca de la superficie. Se evaluó un rango de leyes de corte y de anchos mínimos de rebajes. La comparación de resultados en una hoja de cálculo permitió al equipo de planificación minera formarse una idea de la continuidad del yacimiento, en base a una serie de supuestos. ‘Los beneficios del Stope Optimiserson su rapidez, la facilidad con que se pueden modificar los parámetros de diseño y la posibilidad de obtener un resultado repetible siempre con los mismos parámetros. En términos comparativos, si 2 ó 3 ingenieros hicieran este trabajo en forma manual, los mismos parámetros arrojarían distintos diseños. Ya sabemos que Stope Optimiser genera un diseño óptimo’, añadió Wetzel.

143


MARCO ESTADÍSTICO PARA LAS LEYES DEL MINERAL Se encuentra haciendo exploraciones de potasio en el suroeste de Argentina. Las sales de potasio se extraen con la conocida metodología de extracción por disolución. Existe escasa información del yacimiento; primero, porque sus características geométricas permiten sólo acceso limitado a la fuente de potasio y, segundo, porque la metodología de extracción no requiere mucha perforación. Por lo tanto, es necesario obtener toda la información sobre las leyes que sea posible recopilar desde cualquier fuente de, directa o por inferencia. Al igual que con los datos directos, las inferencias estadísticas obtenidas de información limitada contienen errores que deben ser cuantificados para lograr un mejor manejo del plan de producción de potasio. En el software Vulcan se desarrolló un proceso de simulación estadístico para dos de las variables geológicas relevantes con el fin de definir un marco estadístico de prueba en el cual cuantificar la incertidumbre. El proyecto se dividió en cinco etapas:

• Exhaustiva revisión del proceso y definición de las variables relevantes a modelar. • Análisis de información existente y determinación de entornos de trabajo. • Modelamiento de la variabilidad de variables inciertas y validación respecto del conocimiento geológico existente. • Simulación de contactos geológicos y leyes. 144


• Revisión, validación y análisis de la información creada y generación de procedimientos de cálculo. Estos datos de modelamiento se comparan con los resultados finales de cada planta de procesamiento. procesamiento. Se analizan los parámetros de desviación para identificar oportunidades de mejora en los distintos procesos operacionales. Gracias a Claudia Monreal, Core Mining Studies Christian Monardez y Jaime Colomé, Vale PRC Argentina Presentado en la Conferencia de Usuarios de Australia, abril 20117 MAPTEK FORGE JUNIO 2011 En la muestra de sondaje se pueden distinguir claramente estratos, cristales de sales de KCl, áreas de impureza y capas guía de arcilla. Cavernas piloto (arriba) Modelo 3D de diseño de cavernas (abajo)

OPTIMIZACIÓN OPTIMIZACIÓN DE SECUENCIAMIENTO SECUENCIAMIENTO DE BOTADEROS El objetivo de la planificación de largo plazo es maximizar el VNA mediante la determinación de la mejor secuencia de extracción y alimentación de una planta de proceso. Los ingenieros de planificación son también responsables de definir la forma y la ubicación óptima física de los desechos y otras obras necesarias para el normal desarrollo de la mina. Los ingenieros de planificación también deben definir la forma y la ubicación física óptima de botaderos y otros trabajos necesarios para el normal desarrollo de la mina. La planificación estratégica establece una secuencia extractiva que la operación intenta cumplir en base a los datos de planificación de largo plazo. Sin embargo, estos planes rara vez incluyen la secuencia de llenado de botaderos o, al menos, no incluyen muchos detalles. Por 145


lo general, este proceso dependerá de las decisiones diarias que tomen los jefes de turno o los planificadores de corto plazo. La secuencia de llenado de botaderos debe estar basada en criterios como la distancia, los tiempos, costos, entorno y disponibilidad de equipos de apoyo. Los ciclos de corto plazo siempre terminarán influyendo en los planes de largo plazo. Se desarrolló una herramienta para optimizar el llenado de botaderos utilizando funciones de diseño Vulcan y el módulo con perfil de transporte, con el apoyo de programación lineal en MS Excel. El objetivo final es lograr que la operación minera cuente con una secuencia matemática ideal para el llenado de botaderos, considerando las variables específicas que cada usuario desea definir, como ciclos de tiempo y costos de transporte. Los planes de llenado deben ser manejados con facilidad, en el corto plazo y deben estar alineados con los planes de largo plazo. Este método permite evaluar distintas alternativas y es aplicable a pilas, pilas ROM y botaderos en planes de corto o largo plazo. Gracias a Javier A. Córdova, Core Mining Studies Presentada en la Conferencia de Usuarios de Australia, abril 2011 www.core-miningstudies.com Perfil de transporte y unidades de llenado. Resultados en gráfico Excel (arriba y Vulcan (abajo ( abajo

Perfil de transporte y unidades de llenado.

Resultados en gráfico Excel (arriba) y Vulcan (abajo)

Importancia de los Datos en el Negocio Minero: • Los datos recopilados en las etapas de exploración así como los

estimados de los recursos y

reservas de mineral son fundamentales para todas las operaciones mineras • Los riesgos asociados con la minería son variados y complejos, donde la fuente principal de

riesgo es el propio yacimiento

146


GENERACIÓN DEL MODELO GEOLÓGICO INTERPRETACIÓN GEOLÓGICA La interpretación es es en esencia la búsqueda y validación validación de la continuidad continuidad de una variable variable geológica. Como se interpretan los datos, datos, no es al azar y tiene directa relación relación con el conocimiento que se tenga del evento geológico que dio lugar a la variable en estudio. Por ejemplo, si es un evento evento primario, donde normalmente normalmente la mineralización está está relacionada al ascenso de fluidos magmáticos-hidrotermales magmáticos-hidrotermales relacionados relacionados a la intrusión de un pórfido productivo, su interpretación interpretación debe respetar la lógica de su formación. formación.

147


3.6. EVALUACIÓN PARA ELEGIR EL MÉTODO DE MINADO Lograr una producción eficiente, y una buena productividad en las operaciones en mina, sin lesiones personales, daños a equipos, ni paradas de las operaciones. Todo ello mediante un adecuado control de estabilidad de la masa rocosa en las labores mineras, tales como: Control de las dimensiones adecuadas adecuadas de las diferentes labores, rampas, accesos, tajeos, etc. Cumplimiento del sistema de sostenimiento de acuerdo a las recomendaciones recomendaciones del área de geomecánica: geomecánica: pernos de anclaje, cable bolting, shotcrete, vía seca y húmeda y el enmallado de acuerdo al tipo de rocas y labores. Cumplir con la producción planeada en forma diaria, sin sacrificar la seguridad para cumplir con la producción. Realizar voladura controlada mediante el famecorte en algunas labores en terrenos fracturados. Difundir a todos los trabajadores de la organización y en forma especial al personal de mina, la importancia de la geomecánica geomecánica como una herramienta importante en el control de caída de rocas.













Importancia del estudio Es importante el presente estudio por lo siguiente: 

Permitirá evitar y/o disminuir los incidentes/accidentes por caída de rocas, utilizando las herramientas, a fin de controlar la estabilidad de rocas, estableciendo utilizando los

148


tipos de sostenimiento en las diferentes labores mineras. 

Garantizar la estabilidad de la masa rocosa, con el fin de brindar una operación segura y de calidad.



Tal diseño adecuado en el planeamiento de las operaciones mineras de la mina.



Mayor difusión de la geomecánica entre los trabajadores, con el fin de mejorar la cultura de prevención, y así controlar la caída de rocas.



Mayor difusión del Sistema Integrado de Seguridad y Salud Ocupacional, una herramienta que permitirá realizar trabajos en forma segura, cumpliendo normas internacionales internacionales y controlar los riesgos ri esgos existentes en las zonas de trabajo en mina.



Mayor difusión del Planeamiento Estratégico, una herramienta también muy importante, que permitirá realizar trabajos de calidad, conociendo las fortalezas de la organización, mejorando las debilidades y aprovechando las oportunidades para una operación eficaz.

CONCEPTOS BÁSICOS DE PARA APLICAR METODO DE MINADO 

Análisis de esfuerzos y deformaciones



Esfuerzos (o tensiones)



Esfuerzo (o tensión) es la fuerza interna por unidad de área cuando dicha área tiende a cero.



Esfuerzo normal: Es la componente normal del esfuerzo, es decir la componente perpendicular al al plano sobre el el cual actúa el esfuerzo. esfuerzo.



Esfuerzo Tangencial (t): Es la componente tangencial del esfuerzo, es decir la componente paralela al plano sobre el que actúa el esfuerzo

DEFORMACIONES. Es el movimiento absoluto o relativo de un punto en un cuerpo, o bien, la variación de una dimensión lineal (extensión o contracción). Deformación Unitaria: Es la deformación por unidad de longitud Deformación Unitaria normal: Es la deformación unitaria en la dirección de la deformación Deformación Unitaria tangencial: Es la variación relativa del ángulo que forman los lados de un elemento infinitesimal; o bien, siguiendo la definición general de deformación unitaria

149


podemos definirla como la deformación por unidad de longitud, cuando la longitud sobre la que se produce la deformación perpendicular a la dirección de la deformación que se toma.

INFLUENCIA INFLUENCIA DE LOS ESFUERZOS INÍCIALES DE ROCAS Cualquier

excavación

practicada

en

un

medio rocoso,produce

un

desequilibrio en el mismo; al extraer volúmenes de roca, se produce Inevitablemente la eliminación del soporte natural de la masa rocosa circundante, esto da origen a la alteración de las condiciones de equilibrio y produce una redistribución de los esfuerzos que actúan sobre el macizo rocoso, generando la inestabilidad en forma de caída o estallido de rocas.

DEFORMACIÓN DE ROCAS La condición de tensiones reinantes o deformación de rocas en un determinado punto de un macizo rocoso está dada por la suma de los siguientes factores: 1.

Esfuerzos residuales debido a movimientos tectónicos

del pasado.

2.

Esfuerzos tectónicos actuales debido a la continua deformación deformación

de

la

corteza

continental. 3. Esfuerzos generados por presiones de agua de niveles freáticos. 4. Esfuerzos gravitacionales debido al peso del terreno superior. 5. Esfuerzos inducidos por la operación minera tales como excavaciones excavaciones cercanas vacías

TEORÍA DE ELASTICIDAD APLICADA A LA MECÁNICA DE ROCAS. Elasticidad en rocas La elasticidad es una propiedad de un material ideal. Es una propiedad de materiales ingenieriles, incluyendo rocas, en una mayor o menor extensión, dependiendo que tales cercamientos se aproximan a lo ideal. En la práctica esto depende de tres factores: la homogeneidad, la isotropía y la continuidad, los cuales pueden ser cada uno de ellos definidos en ciertos límites.

150


Isotropía Es una medida de la propiedad direccional del material, por ejemplo: en un consenso estadístico un cuerpo granular será isotropito si todos sus granos tienen orientación aleatoria y un plano de igual dimensión interceptando el cuerpo en cualquier dirección expone un número igual de granos. granos. Luego, Luego, desde que las rocas tienen orientaciones orientaciones de partículas y cristales preferenciales, ellos son anisotropitos estrictamente hablando y se espera que reacciones diferentemente a las fuerzas en distintas direcciones, dependiendo del grado de anisotropía.

Homogeneidad Es una medida de la continuidad física de un cuerpo. Luego en un material homogéneo, los constituyentes son distribuidos de tal modo que un fragmento cortado de cualquier parte del cuerpo tendrá constituyente y por lo tanto propiedades representativas del todo. La homogeneidad es por consiguiente dependiente de la escala y podría ser posible describir un macizo rocoso de grano fino como un cuerpo homogéneo, mientras una roca de granos grandes y con dimensiones limitadas limit adas debe ser considerada como no homogénea. homogénea.

Continuidad Puede ser tomado para referirse a la cantidad de junturas grietas y espacios porosos en un cuerpo rocoso particular. El grado de continuidad afectará su cohesión y por consiguiente la transmisión de esfuerzos a través del cuerpo. Los extremos en la en la consideración de continuidades rocosa podría ser una masa de roca fracturada, la cual es completamente discontinua.

Rocas No elásticas Un peligro similar existe en la obtención de datos para un tercer tipo de relaciones esfuerzo/deformación por métodos de laboratorio. Esta categoría incluye las rocas menos cohesivas, con espacios porosos grandes (mayoría de rocas sedimentarias débiles). Sin embargo hay una evidencia no elástica y cualquier análisis basado en la elasticidad podría ser peligroso. La curva general exhibe, una zona inicial cero (0), la pendiente va incrementándose con el aumento de carga, lo cual indica la compactación y cierre de grietas antes que ocurra una deformación cercanamente cercanamente lineal. 151


PLANEAMIENTO DE MINADO En la minería subterránea, la exploración mediante perforaciones diamantinas, es usualmente llevada a cabo con el fin de identificar el tonelaje y la ley del mineral. Además, los testigos de las perforaciones diamantinas constituyen también una buena fuente de información geomecánica. Éstos proporcionan datos sobre el grado de fractura miento, ubicación y orientación de estructuras geológicas principales como fallas, zonas de corte, zonas de alteración (en general zonas de debilidad) de la l a masa rocosa, asimismo sobre la resistencia de la roca y calidad de la masa rocosa. Conociendo esta información, se podrá evaluar su influencia sobre la estabilidad de las futuras excavaciones. excavaciones.

152


Perforaciones diamantinas realizadas desde superficie.

Cuando una mina es nueva, los sondajes de perforación diamantina ejecutados desde la superficie, proporcionan a los ingenieros de planeamiento y diseño, la forma, orientación y leyes de mineral del cuerpo mineralizado, así como la información geomecánica. Con toda esta información, determinarán las mejores ubicaciones de los piques, galerías de nivel, rampas de acceso, chimeneas de ventilación y otras excavaciones importantes. En la siguiente etapa, los testigos rocosos extraídos de los nuevos programas de perforaciones diamantinas de detalle, en este caso, ejecutados desde las labores subterráneas, proporcionarán a los ingenieros de planeamiento y diseño, información específica sobre las leyes del mineral, El tamaño del cuerpo mineralizado y la información geomecánica, en base a los cuales se podrán identificar los problemas potenciales que podrían afectar a las condiciones de estabilidad de las labores mineras, conforme avance la explotación de la mina. Con la información probada de las perforaciones p erforaciones diamantinas de detalle, los ingenieros de planeamiento y diseño, establecerán establecerán todas las labores l abores de desarrollo de la mina y determinarán la mejor estrategia de minado para la explotación, definiendo los mejores esquemas y secuencias de avance del minado para la extracción del mineral y las estrategias de control de la estabilidad a escala de mina y escala local, respecto a la presencia de fallas geológicas u otras estructuras principales, que pudieran tener efectos adversos sobre la estabilidad de las excavaciones, de tal manera que sean minimizadas las interrupciones de la producción.

153


El concepto de estabilidad a escala mina, en el diseño de la estructura de la mina, dará un conocimiento a nivel macro de la misma, lo cual ayudará a todo el personal a entender los problemas de inestabilidad de la masa masa rocosa de de las excavaciones excavaciones a escala escala local. Entre los aspectos más relevantes del sistema de información i nformación geomecánica, geomecánica, relacionado a las características del comportamiento mecánico de la masa rocosa y sus componentes, son los ensayos de laboratorio y los ensayos in-situ, con la finalidad de determinar las propiedades físico mecánicas de las rocas y minerales y el monitoreo de la masa rocosa de una operación

3.7 FORMA, TAMAÑO Y ORIENTACIÓN DE LAS EXCAVACIONES. EXCAVACIONES. 3.7.1 FORMA DE LAS EXCAVACIONES: Para tener mejores condiciones de estabilidad de las labores mineras, se deberán evitar las formas cuadradas o rectangulares de las excavaciones y en general las formas esquinadas. Techos en forma de arco de las labores de avance y de los tajos, significan condiciones de estabilidad favorables.

INFLUENCIA DE LOS ESFUERZOS EN LA ESTABILIDAD Cuando el minado procede a poca profundidad respecto de la superficie, la estabilidad de las excavaciones excavaciones está condicionada principalmente por la influencia de la estructura de la roca. A medida que la profundidad del minado aumenta (mayor encampane), en general los esfuerzos naturales en toda la masa rocosa también van incrementándose. Lo mencionado se debe principalmente al al peso de la roca sobre yacente yacente o denominada también carga litostática.

154


Cuando se apertura una labor minera en esta masa rocosa, se rompe el campo de esfuerzos naturales y se induce un nuevo estado de esfuerzos en la roca circundante a la excavación. Conforme avanza el minado, los esfuerzos inducidos pueden concentrarse en ciertos lugares de las excavaciones, en otros pueden disiparse. Particularmente en las l as áreas de concentración concentración de esfuerzos, éstos pueden exceder la resistencia de la roca. Como consecuencia, se genera problemas de inestabilidad en la masa rocosa rocosa de las excavaciones. excavaciones. Asimismo, crea problemas potenciales de de caída de rocas. rocas.



Cuando la masa rocosa de una excavación, presenta rasgos estructurales que definen cuñas potenciales en el techo o en las paredes, formadas por sistemas de discontinuidades o estratos, la forma de la excavación debe acomodarse a los rasgos estructurales dominantes de la masa rocosa, aunque esto signifique que la excavación no tendrá una estética apropiada, sin embargo, será más estable. De lo contrario, tendría que utilizarse sostenimiento.

155


Acomodo de la excavación estructurales. estructurales.

3.8

Sostenimiento para estabilizar

Tamaño de las excavaciones.

El tamaño de las excavaciones depende de las condiciones geomecánicas de la masa rocosa. Una guía para establecer el tamaño de los tajeos, que son las excavaciones más importantes de una mina, tomando en cuenta solamente la calidad de la masa rocosa, es mostrada en el Cuadro3.2 -Guía para establecer el tamaño máximo de los tajeos:



Cuando en la masa rocosa se presentan bloques, cuñas o estratos, se deberá instalar el

sostenimiento adecuado para estabilizarlos y cuando se presentan altos esfuerzos y agua, se deberá disminuir el tamaño de las excavaciones, de lo contrario utilizar sostenimiento adecuado.

156


Para tener mejores condiciones de estabilidad, es recomendable (siempre que sea

posible), que la dirección de avance de las excavaciones excavaciones sea en forma perpendicular perpendicular al sistema dominante de discontinuidades, es decir, la excavación debe cruzar al sistema principal de discontinuidades, discontinuidades, estratos, estratos, fallas principales principales o zonas de corte. 

Cuando no es posible cruzar al sistema dominante de discontinuidades, como en el

caso de estructuras tipo vetas angostas, por ejemplo, en donde el avance será necesariamente paralelo al sistema dominante de discontinuidades, se deberá prever el sostenimiento de la excavación, si es que las condiciones de la masa rocosa indicaran la necesidad de sostenimiento.

3.9 ESQUEMA Y SECUENCIA DE AVANCE DEL MINADO. Cada mina tendrá sus propios esquemas y secuencias de avance de las excavaciones, con los cuales se podrán obtener ventajas significativas en la estabilidad de la masa rocosa tanto a escala local como global. También se indica que los lo s esquemas y secuencias de avance de las l as excavaciones dependerán del método de minado que se utilice para la explotación del yacimiento. En cada método de minado habrá siempre mejores opciones o estrategias respecto a otras, para que la extracción del mineral proceda en mejores condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones. excavaciones.



El caso de pilares.

Se tienen pilares destinados a proteger al minado adyacente o a excavaciones permanentes como piques, chimeneas u otras instalaciones importantes de la mina. 157


Para que los pilares tengan mejores condiciones de estabilidad, es necesario establecer el esquema de los mismos, es decir, su sección, altura y orientación, de acuerdo al arreglo estructural de la masa rocosa. 

El caso de excavaciones excavaciones adyacentes.

Las labores mineras que se ubican principalmente en las inmediaciones de los tajeos, están sujetas a intensas perturbaciones por la influencia del avance del minado, particularmente en ambientes de altos esfuerzos y en condiciones de rocas de mala calidad. En lo posible se debe instalar en ellas un sostenimiento adecuado para resistir estas perturbaciones. 

Minado hacia estructuras principales.

Cuando la dirección de avance de una excavación va al encuentro de una estructura principal como una falla, un dique o zona de corte, a medida que va reduciéndose la distancia a la estructura principal, los esfuerzos van concentrándose cada vez más, a punto de que puede ocurrir la falla de la excavación. Es necesario tener en cuenta este hecho para prever la instalación del sostenimiento adecuado.

3.10 MINADO HACIA ROCAS DE DIFERENTE CALIDAD. Cuando el minado avanza desde una roca de mala calidad hacia una roca de buena calidad o viceversa, las rocas de buena calidad toman los esfuerzos desarrollados en la roca de mala calidad, pudiendo ocurrir la falla de la excavación. Es necesario, en estos casos, prever la utilización de sostenimiento adecuado. adecuado.

Figura 3.4 Inestabilidad debido al cambio de calidad de masa rocosa

158


3.11 UBICACIÓN DE EXCAVACIONES PERMANENTES IMPORTANTES El progreso del minado va generando perturbaciones de la masa rocosa en sus áreas de influencia. Si estructuras importantes como piques, galerías de nivel, rampas de acceso y otros se ubicaran en las áreas de futura influencia del minado, éstas estarían sujetas a condiciones adversas, adversas, que generarían problemas de inestabilidad. Teniendo en cuenta que las mayores perturbaciones perturbaciones por la influencia del minado ocurren en la caja techo del yacimiento, es recomendable que estas excavaciones permanentes sean ubicadas en la caja piso del yacimiento, en masa rocosa sólida que no estará sujeta a perturbaciones por el avance del minado. Solo la presencia de masas rocosas de mala calidad en la caja piso, podrían justificar la ubicación de las excavaciones permanentes en la caja techo.

Tiempo de auto sostenimiento vs Ancho de la excavación para diferentes calidades de masa rocosa, según Bieniawski, 1989.

159


Según el tamaño de la excavación, las rocas de muy buena calidad, pueden permanecer autosostenidas por varios años; las de buena calidad, por varios meses; las de regular calidad, por varios días o pocas semanas; semanas; y las de muy mala calidad, calidad, solo por pocas pocas horas. En lo posible, el ciclo de minado debe ser aparejado al tiempo de auto sostenimiento de una labor minera. Si el tiempo de auto sostenimiento fuera mayor que el ciclo de minado, ya no habría necesidad de instalar el sostenimiento sistemático. Cuanto mayor sea la velocidad del minado, menor será la probabilidad de ocurrencias de inestabilidades del terreno.

3.12 IMPLEMENTACIÓN DE VOLADURA

TÉCNICAS

APROPIADAS DE

La voladura involucra una liberación súbita y controlada de energía y tiene por finalidad romper la roca y crear una forma estable de excavación deseada. Cuando todos los aspectos concernientes a los procesos de la voladura son llevados a cabo exitosamente, la excavación generada mantendrá su forma deseada, la roca fragmentada en pequeñas piezas podrá ser manejada con facilidad por el equipo minero, habrá un buen sistema de flujo de mineral y se producirá mínimo daño daño en la roca circundante circundante a la excavación. excavación.

Figura 3.21

Buena voladura con mínimo daño a la periferia de la excavación. excavación.

Se debe comprender que tanto la malla de perforación como el alineamiento de los taladros, son aspectos críticos para lograr que los resultados r esultados de la voladura sean exitosos. La malla de perforación permite la descarga de la energía de la voladura de manera controlada. En determinadas situaciones esta malla requiere ser modificada:

160


Diseño de malla de perforación. Primero: Por los l os cambios en las condiciones geomecánicas geomecánicas de la roca, como su resistencia, su arreglo estructural y las características de los esfuerzos. Segundo: Por la alteración de la energía explosiva, si hay cambios en el diámetro de los taladros o en el tipo de explosivo utilizado. El alineamiento de los taladros asegura que la forma de la excavación sea estable. Un deficiente alineamiento de los taladros va crear una malla de perforación inefectiva o deficiente, que va a ocasionar una sobre rotura de la roca generando inestabilidad.

Resultado de una voladura debido a un correcto alineamiento alineamiento de los taladros. Se observa las medias cañas de los taladros Inclinados del pre corte no mantienen el alineamiento de diseño - Los taladros no interactúan entre sí, no se crea el plano de falla y las vibraciones pasan el límite de pre corte.

161


Sobre-excavación Sobre-excavación debido a taladros no alineados Si la secuencia de la voladura no fuera debidamente ordenada, si hubiera taladros abortados o si el alineamiento de los taladros fuera erróneo, la voladura podría ocasionar lo siguiente: 1. Daños más allá del perímetro de la excavación deseada. 2. Fragmentación inadecuada con bloques grandes que difícilmente se

podrían

manipular. 3. Formas irregulares de los contornos de la excavación, propensas propensas al fallamiento f allamiento y caída de rocas.

162


Los estudios hechos en prácticas exitosas de voladura, han mostrado que las Consideraciones Consideraciones a tenerse en cuenta en las voladuras, en orden de importancia son: 1.El alineamiento de los taladros perforados 2.La malla de perforación 3.La secuencia de la descarga de energía 4.El explosivo seleccionado para la voladura.

3.13 PRÁCTICAS CORRECTAS DE DESATADO De todos los accidentes fatales que ocurren en las minas subterráneas del Perú, en promedio el 40 % son causados por caída de rocas. De este porcentaje, aproximadamente el 80 % de los daños por caída de rocas, ocurrieron mientras el trabajador se encontraba desatando o por desatado inadecuad i nadecuado. o. Si todos los trabajadores de las minas subterráneas del Perú utilizaran estándares y procedimientos apropiados para el desatado de la roca suelta, se reduciría drásticamente los accidentes por caída de rocas.

3.14 SOSTENIMIENTO CON ESTRUCTURAS NATURALES Y ARTIFICIALES. El sostenimiento, es un término ampliamente utilizado. Objetivo principal

de

un

sistema de sostenimiento, En el caso del minado mi nado subterráneo.

Control de Sostenimiento Para el desarrollo efectivo del sostenimiento en las labores de mina Huanzalá, se cumple con todas las recomendaciones del área de geomecánica con respecto a las tablas de sostenimiento, las que fueron elaboradas, luego de un detallado análisis, considerando las características de la litología y aspectos estructurales del macizo. Esto permite controlar un sostenimiento adecuado de todo el laboreo minero y garantiza una operación segura y de calidad.

163


3.14.1 Estructuras naturales. Están referidas a la utilización de la misma misma masa rocosa para crear estructuras estructuras que ayuden a mejorar las condiciones de estabilidad de las excavaciones. Entre ellas tenemos el efecto arco en los contornos de la excavación, las diferentes formas de pilares y los escudos.

3.14.2 El efecto arco. El arqueo de los contornos de las excavaciones, principalmente en el techo, favorece las condiciones de estabilidad de las labores mineras subterráneas, minimizando la necesidad de utilizar sostenimiento con estructuras artificiales.

3.14.3 Los pilares. Las diferentes formas de pilares, como las mencionadas mencionadas en los acápites anteriores son utilizadas como estructuras naturales, para para sostener a la masa rocosa rocosa circundante circundante a las excavaciones excavaciones asociadas al minado subterráneo.

Esquema de pilares en terrenos fallados.

3.14.4 Los escudos. Esta estructura natural consiste en dejar una capa de mineral en los hastiales

del tajeo,

principalmente en la caja techo, en situaciones donde las rocas encajonantes son de mala calidad y el mineral es de mejor calidad.

164


Estabilidad de los hastiales debido a los escudos.

3.14.5 Estructuras artificiales. Entre las estructuras artificiales debemos distinguir el reforzamiento de la roca o también denominado sostenimiento activo y el soporte de la roca o también denominado sostenimiento pasivo. Un buen ejemplo de sostenimiento activo son los pernos de varillas orrugadas cementadas o con resina (instalados sistemáticamente), los cuales se tensan cuando la masa rocosa se deforma, interactuando con la roca de manera similar como lo hace el refuerzo de acero con el concreto en obras de ingeniería civil.

165


3.15 controles instrumentales de la estabilidad. En la actualidad, existe una cantidad impresionante de técnicas para el control instrumental en la construcción de excavaciones subterráneas en general. No se pretende aquí cubrir todo este tema, sino proporcionar algunos aspectos que pueden ser de utilidad práctica en el control de la estabilidad del minado subterráneo.

Control de la estabilidad usando equipos de instrumentación. instrumentación. Otra instrumentación podrían ser los controles topográficos con equipos de estación total. También podría ser útil disponer de un sismógrafo. Finalmente, siendo los pernos de roca uno de los sistemas de sostenimiento más utilizados en el minado subterráneo, sería útil disponer de un ensayador de pernos de roca (rock bolt tester), a fin de controlar la efectividad de este sistema de sostenimiento.

REPORTES DE RESERVAS MINERALES PLAN AVANCE Calidad del Macizo Rocoso Tipo de Roca Esfuerzos Esfuerzos de la Roca Intacta Intacta Densidad de la Roca Conjunta Orientación Orientación de la Roca Conjunta Conjunt a Lecho y foliación foliaci ón Condiciones de Apertura Dimensión Perfil Inclinación Condición de Esfuerzos Estado de tensión inicial Esfuerzo inducido por Minería Alta concentración de esfuerzos Mitigación de Esfuerzos

166


Otros factores Diseño de tajos Estructura geológica Condiciones de humedad Etc. Voladura Diseño de Voladura Índice de Perforación Carga Explosiva Sincronización Control de Paredes Minado Minado del techo Sobre Sobre corte por desviación desviación del minado Recorte por desviación desviación del minado del piso Sobre corte por desviación desviación del minado Recorte por desviación del del minado Condiciones de Apertura Dimensión Perfil Inclinación Estabilidad y Dilución de las tasas de Apertura

3.16. REPORTES DE RESERVAS MINERALES PLAN AVANCE 

Calidad del Macizo Rocoso



Tipo de Roca Esfuerzos de la Roca Intacta Densidad de la Roca Conjunta orientación de la Roca Conjunta Techo y foliación



Condiciones de Apertura



Dimensión Perfil Inclinación



Condición de Esfuerzos

167


Estado de tensión inicial. Esfuerzo inducido por Minería Alta concentración de esfuerzos Mitigación de Esfuerzos



Otros factores



Diseño de tajos. Estructura geológica. Condiciones de humedad, etc.



Voladura, diseño de voladura, Índice de Perforación, Carga Explosiva, Sincronización, Control de Paredes



Minado



Minado del techo Sobre corte por desviación del minado Recorte por desviación del minado del piso Sobre corte por desviación del minado Recorte por desviación del minado



Condiciones de Apertura



Dimensión, Perfil Inclinación



Estabilidad y Dilución de las tasas de Apertura

Una Reserva Minera es la porción económicamente explotable de un recurso mineral medido o recurso mineral Indicado demostrado por al menos un Estudio de Pre factibilidad. Este estudio debe incluir una adecuada información sobre la Minería, procesamiento, metalurgia, factores económicos, y otros factores relevantes que demuestren, al momento de la presentación del informe, que la extracción económica puede ser justificada. Una reserva minera incluye materiales diluyentes y provisiones por perdidas que pueden ocurrir cuando el material es extraído”.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PRELIMINAR (PFS) Un PFS es un estudio completo de la viabilidad de un proyecto minero que ha avanzado a una etapa donde el método de explotación, en el caso de minería subterránea, o la configuración del rajo, en el caso de rajo abierto, han sido establecidos, donde un método efectivo de 168


procesamiento procesamiento de mineral ha sido determinado, e incluye una evaluación financiera basada en suposiciones razonables de factores técnicos, de ingeniería, legales, operacionales, y económicos y una evaluación de otros factores relevantes los cuales son suficientes para que un CP (Competent Person) pueda determinar si todo o parte del Recurso Minero puede ser clasificado como Reserva Minera. La primera prueba seria de viabilidad del proyecto Define el probable material explotable y el impacto de diferentes estilos y escalas de



explotación y procesamiento Proporciona metas y justifica campañas de perforación adicionales, más pruebas



metalúrgicas, etc. Un PFS generalmente genera más preguntas



EVALUACIÓN PRELIMINAR (EP) O DE PERFIL Un “EP” es un estudio que incluye un análisis económico de la posible viabilidad de explotación de un recurso mineral en una etapa temprana del proyecto, anterior a la realización de un estudio de pre factibilidad f actibilidad 

Cálculos preliminares



Estudios de escritorio



Estudios formales basados en suposiciones no probadas



La calidad de la información disponible limita la validez de los resultados



Estos estudios proporcionan una guía para trabajos adicionales

EVALUACIÓN PRELIMINAR 

Mercado



Potencial de explotación



Oportunidades estratégicas 169


Posibilidades de Procesamiento



Tonelaje / Ley / Contaminantes



Temas de propiedad y derechos mineros  Infraestructura y logística  Línea base medio ambiental



Preguntas sin respuestas

ESTIMACIÓN DE RESERVAS El requisito para la viabilidad económica implica la determinación de los flujos de caja



anuales y la inclusión de todos t odos los parámetros económicos relevantes. relevantes.

Tipos de Estudios 

Evaluación Preliminar, de Perfil o Conceptual



Estudia los temas claves en las primeras etapas del proyecto



Pre factibilidad



Planificación estratégica para evaluar las opciones principales  Incluye información que demuestra que la explotación económica puede ser justificada



Factibilidad



Estudio refinado para determinar la viabilidad del proyecto 170


Definitivo/Desarrollo Minero/Presupuesto



Estimación final de construcción, desarrollo de planificación de corto plazo.

ESTUDIOS DE INGENIERÍA

Aumento de la recolección de datos y estudios técnicos, Aumento de la confianza en Recursos / Reservas, la precisión de ingeniería, estimación de costos, permisos, medio ambiente, & impactos sociales

LEY DE CORTE La ley de corte marginal es la ley más baja estimada que puede ser extraída y tratada rentablemente. Con varios tipos de minerales, métodos de tratamiento y productos - la estimación y el uso de una apropiada ley de corte marginal pueden ser compleja.

171


La ley de corte real utilizada para el informe puede ser superior a la ley de corte marginal estimada. Esto quizás por motivos económicos, la minería, control de leyes u otras razones prácticas. La ley(s) de corte utilizada debe indicarse claramente, sin ambigüedades y fácil de entender.

3.19. RECONCILIACIÓN DE CASOS La reconciliación reconciliación es el proceso de identificación, identificación, análisis y gestión de la varianza entre los los resultados estimados estimados y los alcanzados; alcanzados; permite identificar oportunidades oportunidades de mejora en la cadena de valor del negocio minero. Los objetivos básicos de la reconciliación son (Glacken y Morley, Morl ey, 2003): 

Medir el rendimiento de la l a operación contra los objetivos.



Confirmar la precisión en la estimación de tonelajes y leyes de los recursos y reservas de mineral.



Asegurar una valoración exacta de las reservas mineras.



Proporcionar indicadores clave de rendimiento en la operación.

Los procesos de reconciliación pondrán al descubierto los problemas en la estimación de tonelajes y leyes, en los procesos de muestreo, en los métodos de extracción, problemas de procesamiento procesamiento y una serie de otros problemas técnicos técnicos (Crawford, 2003). 2003). Estos problemas problemas pueden pueden ser analizados a fin de implementar implementar medidas medidas orientadas a la resolución de los mismos; “el resultado esperado esperado de este este ciclo será la mejora continua” continua” Planificación ejecución y reconciliación

172


Otra forma de ver la cadena de valor en el negocio minero es como como un conjunto de procesos procesos expresados a través de una pirámide pirámide invertida donde la información información crece a medida que que avanza en la pirámide. Cada proceso se basa en la información de la capa de abajo, aquí la Reconciliación actúa actúa como la verificación de la realidad entre entre cada una de estas etapas.

173


ANÁLISIS DE CASOS Ejemplos: Estudio de Casos 

No se calculó calculó el lastre adecuadamente adecuadamente usando usando MIK y modelos modelos Proporcionales



Avance físico de bancos mina generalmente optimistas



Productividad de equipos y horas de operación optimistas



Bajos costos mineros o faltan ítems



Mano de obra inadecuada in adecuada – – no no toma en cuenta feriados, entrenamiento, absentismo



Mano de obra profesional pr ofesional inadecuada – inadecuada – especialmente especialmente al inicio



Datos y costos antiguos – antiguos – como como comparar



¿Es la selección del tajo adecuada? adecuada?



Uso de precios muy bajos para minas con corta vida



Tajos Whittle no operativizados



No explotar usando usando el método definido definido en la factibilidad factibilidad

174


RIESGO GEOLÓGICO 

Riesgo Geológico es conocido por ser un factor importante para no cumplir con las expectativas del proyecto.



Riesgo geológico es el efecto de la incertidumbre geológica para el desempeño del proyecto. Surge porque la información geológica se obtiene a partir de un número limitado de muestras.

175


176


IV. SOFTWARE USADO EN MODELAMIENTO Y PLANEAMIENTO Los diferentes tipos de software ayudan al ingeniero de planeamiento a determinar el plan táctico de la mina subterránea o de superficie. El planeamiento táctico de la mina, es el plan detallado requerido para lograr las metas estratégicas. Estos productos nos permiten ver los resultados de manera gráfica en 3D, ya sea de la planificación de los desarrollos desarrollos o producción, con lo cual cual podemos apreciar en forma visual visual la evolución de lo programado. Una vez que hemos logrado programar alguna actividad, la manipulación de los parámetros ingresados es de gran flexibilidad. Los resultados de las programaciones son reportados en planillas de fácil comprensión y manejo de parte del usuario, puesto que son salidas en Excel y Access, lo cual facilita su uso.

4.1 MINESIGHT MineSight es una plataforma de software integral de modelado y planificación de minas, ofrece soluciones integradas para exploración, modelado, diseño, programación y producción.

177


4.1.1 VENTAJAS DE USAR MINESIGHT FRENTE A OTROS SOFTWARES 

Minesight tiene pasos más cortos que otros y son un poco más fáciles de aprender.



Minesight, como tal, permite realizar un modelado geológico de Pit óptimo, con el fin de salvaguardar la inversión que un proyecto minero de gran escala requiere, que cumpla con los parámetros de seguridad para evitar accidentes y así salvaguardar la integridad del personal y de la maquinaria durante el proceso de extracción y explotación del yacimiento.



Minesight es una herramienta de gran ayuda a yuda en la etapa de planificación, debido a que esta nos permite simular un diseño o más, buscando el tipo de diseño adecuado que nos permitirá llevar un proyecto optimo y rentable.



El software Minesight junto con su extensión Pit Optimization, son una herramienta de gran exactitud que ayudan en el desarrollo de un proyecto de diseño, esto debido a que permite simular diferentes diferentes entornos y seleccionar el proyecto proyecto más rentable. rentable.



Este software es importante en el planeamiento a mediano plazo, para trabajos con recursos ya que equipa a geólogos con herramientas CAD para una interpretación más amplia, mapeo geológico de frente, codificación de sondajes y modelos, interpolación e informes de reservas.



Su uso nos permite realizar tareas de interpretación, mapeo geológico de caras y codificación de sondajes y modelos.



MineSight ayuda con la gestión de sondajes; para administrar análisis geoestadísticos; y procesadores de interpolaciones para el modelado, como por ejemplo ponderación inversa a la distancia y vecino v ecino más cercano.

4.1.2 PARÁMETROS QUE SE LOGRAN EN EL PLANEAMIENTO DE MINADO SUPERFICIAL USANDO MINESIGHT

a) Límite final de minado - Se tiene en cuenta el modelo de bloques, topografía, precios, recuperaciones, costos operativos, sectores geotécnicos, algoritmos, otros.

178


Fig. N° 1: Diseño de bloques minables Fig. N° 2: Sectores geotécnicos

Fig. N° 3: Límite final de minado

b) Mejor dirección de minado - Se considera la sensibilidad de precios, sensibilidad de costos y la sensibilidad de ángulos de talud.

Fig. N° 4: Análisis de costos de acuerdo a la dirección de minado

c) Conos minables

Fig. N° 5: Determinación de conos minables 179


d) Estrategia de ley de corte y la mejor tasa de producción

Fig. N° 6: NPV por tasa de producción

Fig. N° 7: Leyes de corte anuales

e) Diseño de fases y botaderos Se tiene en cuenta el cono económico, los parámetros geométricos y los sectores geotécnicos.

Fig. N° 8: Diseño de Fases de Minado

180


Fig. N° 9: Diseño de Botaderos

f) Cálculo de reservas Considera las reservas del tajo final, reservas por fase, clasificación de recursos y la ley de corte – corte – breakeven. breakeven.

Fig. N° 10: Resultados de cálculo de reservas

g) Plan de minado de la vida de la mina (LOM) Se tiene en cuenta las reservas por fase, el diseño de botaderos, las tasas de producción óptimas, los costos de capital, la tasa de descuento y los ciclos de acarreo.

Fig. N° 11: Plan de minado de la Vida de la Mina (LOM) 181


Además, se tiene en cuenta los planes de minado anuales, los requerimientos de equipos, flujos de caja, valor presente neto (VPN), la tasa interna de retorno (TIR) y las superficies anuales.

Fig. N° 12: Plan de minado de la Vida de la Mina

Fig. N° 13: Fases de explotación de una mina

Fig. N° 14: Plan de minado de acuerdo a los años y equipos 182


4.2 GEMCOM SURPAC GEOLOGÍA INTEGRADA, MODELAMIENTO DE RECURSOS, PLANIFICACIÓN Y PRODUCCIÓN MINERA. Gemcom Surpac™ es el software para geología y planificación minera más usado en el mundo, proporcionando proporcionando respaldo a operaciones operaciones a cielo abierto y subterráneas, así como a proyectos de exploración en más de 110 países. Surpac genera eficiencia y exactitud gracias a su facilidad de uso, poderosos gráficos 3D y la automatización de flujos de trabajo que pueden alinearse con procesos y flujos de datos específicos de la empresa. El programa aborda todos los requerimientos de geólogos, ingenieros de minas y topógrafos del sector minero y, además, es lo suficientemente flexible como para ser apropiado para cualquier commodity, cuerpo mineralizado o método de extracción. Sus funciones multilingües permiten que las empresas con operaciones globales mantengan una solución común en todas sus operaciones.

BENEFICIOS DE SURPAC 

Herramientas integrales que incluyen: gestión de datos de perforaciones, modelamiento geológico y de bloques, geoestadística, diseño de minas, planificación minera y estimación de recursos, entre otras.



Aumento de la eficiencia dentro de los equipos de trabajo gracias a un mejor intercambio de datos, técnicas y conocimientos del proyecto.



En Surpac es posible automatizar todas las tareas y alinearlas con los procesos y flujos de datos específicos de la empresa. 183


La facilidad de uso del programa garantiza una rápida comprensión del sistema y de la información del proyecto por parte del personal.



Surpac es modular y se puede personalizar de forma fácil.



Surpac reduce la duplicación de datos mediante su conexión con bases de datos relacionales y su compatibilidad con formatos de archivo comunes como GIS, CAD y otros sistemas.



Secuenciamiento Secuenciamiento integrado de la producción con Gemcom MineSched™.



Respaldo multilingüe: inglés, chino, ruso, español, alemán y francés.

4.2.1 MÁS RÁPIDA Y ROBUSTA SOLIDS/SURFACES REPAIR nm, Las funciones relacionadas con la validación de sólidos y corrección de errores han experimentado un drástico cambio en Surpac 6.3. La nueva función Solids/Surfaces Repair reduce el tiempo de validación de sólidos de días a solo minutos. 

Nuevo panel de reparación de sólidos que facilita la visualización de áreas problemáticas en sólidos y superficies por medio de un destacador de aristas, transparencias, transparencias, animación automática, zoom y cortes.



Marca errores de validación, incluyendo bordes inválidos, trisolaciones desconectadas, triángulos intersecados, triángulos inversos y lados abiertos.



Localiza triángulos inválidos con la función Autocorrect que permite remover y rellenar el (los) vacío(s) resultante(s) segmento por segmento.



Cuenta con una función de reparación manual con las mismas funciones que Autocorrect y la capacidad de expandir la selección a trisolaciones adyacentes. adyacentes.



Genera reportes de validación para documentar cualquier corrección ejecutada.

4.2.2 MODELAMIENTO DE BLOQUES 

Mejora el desempeño de todos los métodos de estimación en aproximadamente un 15%. 184


Permite arrastrar y soltar modelos de bloques de Vulcan en el espacio de trabajo gráfico.



Incluye nuevos reportes en tablas dinámicas.



Ahora también es capaz de generar informes porcentuales múltiples.

4.2.1 DISEÑO DE PITS 

El algoritmo para expandir y contraer strings ha sido mejorado, siendo ahora mucho más robusto para sobrellevar problemas usuales relacionados r elacionados con spikes y crossevers.



Nueva función que permite crear crear una mina a cielo abierto a partir de una polilínea única después de haber definido propiedades tales como el método de expansión, ángulo del talud, altura del banco y elevación del objetivo.



Incluye nuevas funciones para agregar rampas y vías en zigzag.

4.2.3 EFICIENCIA DE CAD 

Importa archivos de AutoCAD® y Microstation®.



Permite mantener las layers originales tal como se definen en el archivo fuente o unirlas en una única layer gráfica de Surpac.



Graba múltiples layers gráficas de Surpac con un solo comando.



Funciones de digitalización mejoradas que permiten cambiar al modo Snap mientras se utiliza una función.

4.2.4 GRÁFICOS 

Nueva malla dinámica dinámica 2D que se ajusta automáticamente automáticamente cuando se se aplica el zoom.

4.2.5 SÓLIDOS 

Permite cortar sólidos, superficies y strings con planos de corte paralelos, orientados según grilla norte, grilla este o elevación.

185


4.3 Software Maptek Vulcan Es el software líder en modelado modelado 3D y planeación planeación de minas que abarca el ciclo completo de de la minería. Más de 4000 licencias se han instalado en 800 sitios en todo el mundo.

Geología



Almacena los datos de perforación y muestreo



Conexión a bases de datos externas vía ODBC



Fácil visualización de la información de perforación en 3D



Gráficas 3D claras y estructuradas con información de barrenación.



Modelado geológico 3D interactivo



Poderosas herramientas de modelado estratigráfico

Modelado de bloques. 

Crea modelos de bloques rotados.



Capacidades Capacidades de sub-bloqueo para modelar con precisión contactos y límites.



Capacidad ilimitada de almacenamiento de variables.



Genera secciones y usa corte dinámico.



Incorpora modelos geológicos triangulados en los modelos de bloques.



Visualiza y planifica la mina en base a los datos del modelo de bloque.



Excluye automáticamente automáticamente zonas minadas minadas para mejorar la reconciliación de leyes. leyes.

186


Poderosas herramientas de cubicación; desglose detallado de la información (bancos, rebajes, etc.)

Estimación de recursos. 

Paquete completo de herramientas estadísticas.



Herramientas internas internas de variografía, incluyendo incluyendo variografía variografía direccional.



Análisis geoestadístico; Kriging, ID, Simulación.



Análisis con múltiples parámetros.



Guarda los resultados de la estimación en el modelo del bloque.



Cálculo de reservas usando triangulaciones.

Diseño de mina. 

Herramientas especializadas para minas y depósitos de estéril, incluyendo diseño de rampas.



Transición suave entre ángulos de caras y ancho de banco variables



Herramientas internas de optimización de minas



Aplica múltiples ángulos de cara, alturas de bancos y anchos de bermas.



Edición interactiva de diseños subterráneos.



Generador automático de rampas basado en las restricciones definidas por el usuario.

Programación Programación de la producción. 

Programación de entornos a cielo abierto y subterráneos.



Programador interno basado en objetivos (Chronos)

187


Programación a corto, mediano y largo plazo.



Aplica recursos y equipos.



Análisis dinámico y retroalimentación entre entre el diseño de la mina, mina, el modelo geológico geológico y el programa.

4.4. Software Datamine

DATAMINE es el líder mundial en Software Integrado para la industria de los recursos

naturales, naturales , con más de 1000 sistemas en diario uso en más de 45 países a través del mundo. Los usos más comunes del sistema son; la captura y análisis de la información, exploración, geología, geoquímica, geoquímica, mecánica de rocas, Topografía, Topografía, modelamiento geológico, geológico, diseño de de mina a Cielo Abierto y Subterráneas planeamiento planeamiento minero, y áreas relacionadas a los estudios ambientales. Software Minero DATAMINE es producido por Mineral Industries Computing Limited, una compañía fundada fundada en 1981 y dedicada a la provisión de Software Software Especializado y Servicios para la Industria Minera a través del mundo.

CARACTERÍSTICAS: 

Interface Windows. 188


Gráfica 3-D de última generación.



Conexión Directa con otros Sistemas a través de Nuestros Data Source Drivers.



DBMS Relacional.



Automatización de los Procesos.



Soporte en línea de primer nivel.

APLICACIONES 



Núcleo Central Central (Core) Diseño interactivo en 3D, Manejo y Procesamiento de la Información, y Herramientas de Ploteo.



Exploración



Entrada de datos, Estadística, Edición de Sondajes, Evaluación de Reservas



Modelamiento Geológico



Geoestadística, Geoestadística, Modelo de Bloques, Evaluación de Reservas



Mecánica de Rocas



Mapeo, estereografía, Clasificación del Macizo Rocoso



Planeamiento Mina Cielo Abierto



Optimización de de Pits, Planeamiento Largo Plazo, Plazo, Diseño de Rampas y Pits



Planeamiento Mina Subterránea



Optimización y Diseño de Desarrollos



Producción Mina



Manejo de Topografía, Control de Leyes, Planificación, Mezclas para la Producción

Rehabilitación de la Mina 

Ingeniería Ambiental, Pedimentos, Rehabilitación y Estudios del uso de Terrenos

Ventana de visualización 3D.

189


Usted puede ver los datos mostrados en la ventana Design (o una selección de ellos) en la ventana de visualización. visualización. Esta entrega una vista 3D, la cual puede ser rotada, trasladada trasladada o permite acercamientos acercamientos mediante el el uso del mouse. mouse.

Ventana Grafica. Todas las salidas gráficas, como por ejemplo los archivos de ploteo, son enviados a la Ventana Gráfica.

4.5 Software Isatis Optimus

190


Objetivo: Isatis proporciona un completo conjunto de herramientas geoestadísticas y un amplio recurso de gráficos 3-D para el el análisis, interpretación y modelamiento de datos. datos. Este software Isatis sirve para las tareas esenciales en Geoestadística Minera. Un especial enfocado es en el visualizador del 3D y en los procedimientos del lote para la tecnológica automática.

Características: 

Curso basado en ejercicios prácticos y en datos reales de la industria minera;



Dictado por expertos profesionales;



Los asistentes al final del curso tendrán una copia de su proyecto en Isatis con las bases de datos, datos, “journal files”, gráficos y demás archivos y productos obtenidos en el curso.

A quien está dirigido isatis. Este software está dirigido a geólogos, ingenieros y otros profesionales que deseen aplicar a sus datos las herramientas geoestadísticas disponibles en Isatis.

Contenido Isatis. o

Interface de usuario y manejo de datos

o

Importación de datos

o

Utilización de wireframes

o

Regularización, de-clustering

191


Trabajando con modelos de bloques

o

Viewer 3D

o

Capacidad de creación de rutinas (Batch) usando Jounal files.

Análisis de Datos o

Herramientas para realizar estadística clásica.

o

Calculando variogramas experimentales, nubes de datos y mapas.

o

Modelamiento de variogramas.

4.6GEMCOM 4.6GEMCOM GEMS 4.6.1 GEOLOGÍA INTEGRADA, MODELAMIENTO DE RECURSOS, PLANIFICACIÓN Y PRODUCCIÓN MINERA Gemcom GEMS™ es el líder en soluciones para geología de apoyo y planificación de explotaciones. El programa proporciona las funciones adecuadas para los profesionales de la minería a cielo abierto y subterráneo en las áreas de exploración, modelamiento, diseño de minas, planificación a largo plazo y Secuenciamiento de la producción. Con una base de datos centralizada única, ingenieros y geólogos obtienen acceso inmediato a datos organizados y actualizados sobre la geología y la planificación de la mina. La seguridad y la auditoría de datos de GEMS proporcionan las funciones que los profesionales necesitan para mejorar el cumplimiento con las regulaciones de la industria, tales como JORC, SAMREC y NI 43-101

192


4.6.2 BENEFICIOS DE GEMS 

Base de datos centralizada que administra los datos, asegurándolos, auditándolos y eliminando su redundancia, aumentando con ello la integridad y la exactitud de la información.



Los flujos de datos optimizados y el acceso centralizado a los datos mejoran la colaboración, colaboración, proporcionando información cuando se necesita, acelerando así el proceso de toma de decisiones.



Sistema fácil de usar con sólidos cuadros de diálogo que guían a los usuarios a través de los flujos de trabajo.



Tecnologías Microsoft estándar en la industria que se integran con la infraestructura de TI existentes y aseguran la ampliación del sistema.



Función PlotMaker que permite a los usuarios hacer notas en los ploteos mediante recuadros de texto, imágenes bitmap, planillas de Excel, documentos de Word y otros objetos.

4.7 GEMCOM MINEX

LA ÚNICA SOLUCIÓN INTEGRADA DE PRINCIPIO A FIN PARA GEOLOGÍA Y PLANIFICACIÓN PLANIFICACIÓN EN DEPÓSITOS ESTRATIFICADOS Gemcom Minex™ es el único software integrado de principio a fin que ha sido diseñado específicamente para el carbón y otros depósitos estratificados, tales como el lignito, fosfato, bauxita, hierro y platino. Mediante la integración exhaustiva de todos los aspectos de una explotación, desde la exploración hasta la rehabilitación, Minex asegura que sus recursos se evalúan con precisión y se explotan con eficiencia, mejorando su productividad y rentabilidad a través de todo el ciclo de vida de la mina. Minex fue desarrollado en conjunto con la industria minera y es utilizado por las mayores empresas del área en todo el mundo.

193


4.7.1 BENEFICIOS DE MINEX 

Velocidad: Minex está diseñado para modelar rápidamente proyectos carboníferos de

grandes dimensiones y con una gran cantidad de datos. Su rápida y eficiente tecnología de modelamiento ofrece un ahorro significativo de tiempo y de costos con respecto a otros programas de minería. 

Transparencia: confirma visualmente cada etapa del modelamiento y el diseño para

garantizar una confianza absoluta en el modelo final, recursos y reservas. 

Conectividad: reduce la duplicación de información conectándose fácilmente a bases

de datos corporativas y a formatos comunes de almacenamiento de datos y archivos, que incluyen GIS, CAD y otros datos de planificación minera. 

Menores costos totales de adquisición (TCO): la integración de las funciones de

geología, optimización, diseño, planificación, secuenciamiento, topografía y rehabilitación, entre otras, permite que las decisiones se tomen de forma más rápida y precisa.

4.8 GEMCOM WHITTLE PLANIFICACIÓN PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA DE EXPLOTACIONES MINERAS – OPTIMIZANDO LAS GANANCIAS DE UNA MINA. Cuando las empresas de exploración y minería necesitan evaluar la factibilidad financiera y la estrategia óptima de explotación de un depósito recurren a la solución de planificación estratégica de explotaciones líder de la industria: Gemcom Whittle. El software ayuda a las empresas a determinar su estrategia de inversiones, proporcionando planes de explotación sólidos que maximizan la rentabilidad al tomar en consideración los factores condicionantes reales de la explotación. Whittle entrega resultados confiables y se utiliza no sólo en la evaluación preliminar, la factibilidad y el planeamiento de la vida útil de la mina, sino también en la reevaluación continua de los planes de extracción en cada una de las fases de producción. Debido a que la optimización de la mina por sí sola no basta para extraer todo el 194


potencial económico de su operación, Whittle optimiza la explotación de una forma que aumenta significativamente el valor del proyecto más allá de lo que se lograría con el mejoramiento del tajo.

195


4.8.2 BENEFICIOS DE WHITTLE: FASE DEL

BENEFICIOS

PROYECTO

Exploración

Comprende el valor potencial del depósito. Identifica áreas para perforaciones futuras.

Evaluación

Establece la factibilidad económica del depósito y las

preliminar

opciones para las inversiones de capital y las estrategias de desarrollo. Examina los factores sensibles y asigna consecuentemente los recursos para estudios futuros.

Prefactibilidad,

Identifica la estrategia de desarrollo preferente, las

factibilidad

inversiones de capital, el NPV esperado y la secuencia de extracción óptima. Calcula los factores sensibles para desarrollar una estrategia de reducción del riesgo. Establece el reporte final de la reserva del depósito.

196


4.9 GEMCOM PCBC 4.9.1 FORTALEZCA Y FLEXIBILICE SU OPERACIÓN DE BLOCK CAVING. PCBC™ es utilizado por las principales empresas mineras involucradas en operaciones de block caving, las que dependen de él para optimizar optimi zar sus ganancias mediante el mejoramiento de los planes de explotación, planificación y producción. Gracias a una mayor exactitud de las estimaciones y los reportes de recursos, los clientes de PCBC obtienen un aumento considerable en el valor del depósito, mientras se benefician de un mejor manejo de la dilución y la estabilidad geotécnica. PCBC posee un historial probado, capaz de mantener actualizado los secuenciamiento de producción en medio del constante cambio de las condiciones de las minas en operación. Además, debido a que las decisiones se basan en una fuente de datos única, albergada en una base de datos centralizada, los usuarios de PCBC destinan menos tiempo a la actualización de los planes, la evaluación de opciones de secuenciamiento secuenciamiento y la ejecución de escenarios de rentabilidad de la mina.

4.9.2 BENEFICIOS DE PCBC. 

Reducción del riesgo en grandes proyectos de capital mediante la evaluación de múltiples escenarios.



Optimización del modelamiento y el pronóstico de la ley por medio del uso de múltiples opciones para la mezcla del material.



Integración completa desde el modelamiento de prefactibilidad hasta la producción diaria, lo que no tiene comparación en la industria del block caving.



Poderoso secuenciamiento de la producción que puede actualizarse y modificarse rápidamente para hacer estadísticas de la producción real.



Proporciona sólidos reportes de gestión que posibilitan un monitoreo efectivo de las situaciones dinámicas. 197


4.10 MICROSOFT PROJECT (O MSP) Microsoft Project (o MSP) es un software de administración de proyectos diseñado, desarrollado y comercializado por Microsoft para asistir a administradores de proyectos en el desarrollo de planes, asignación de recursos a tareas, dar seguimiento al progreso, administrar presupuesto y analizar cargas de trabajo. El software Microsoft Office Project en todas sus versiones es útil para la gestión de proyectos, aplicando procedimientos descritos en el PMBoK del Project Management Institute.

Microsoft Project se vuelve ágil Con Ágil en Microsoft Project, puedes administrar proyectos de forma ágil usando paneles de tareas sencillos y visuales compatibles con Scrum, Kanban o flujos de trabajo personalizados. Elige la metodología que tenga sentido para tu proyecto: ágil, cascada o híbrida. híbr ida.

4.11 PITRAM Pitram es una solución líder en el control de las minas y los informes de gestión que registra, gestiona y procesa los datos del sitio de la mina en tiempo real. Como una solución escalable, es adecuado para la construcción de la mina subterránea y cielo abierto, el desarrollo y la producción. Pitram registra datos relacionados con equipo, personal y materiales, proporcionando una visión global de la situación actual de la mina y el aumento del control de los clientes sobre sus operaciones. Un mayor control permite a los sitios para aumentar la producción, reducir costos y mejorar la seguridad y las capacidades de inteligencia de negocios. Perfectamente adaptado al ambiente subterráneo, Pitram ha sido ejecutada de acuerdo con las minas subterráneas más que cualquier producto de la competencia. Pitram es la aplicación de 198


minería de elección para el creciente número de operaciones subterráneas que participan las prácticas de minería automatizados. Funcionalidad Funcionalidad intuitiva y sofisticada de la solución también hace que sea ideal para minas a cielo abierto. 

Fabricado Por: Micromine Intuitive Mining Solutions

4.12 XERAS ENTERPRISE Es un sistema inigualable de modelamiento financiero integrado

para con

empresas. SAP,

Perfectamente

XERAS

Enterprise

proporciona una completa visibilidad financiera a lo largo y ancho de todo el proceso de planificación minera. minera. XERAS Enterprise permite a los administradores de la mina, departamentos financieros y directores financieros hacer un seguimiento cercano a los costos, comparar las entradas y egresos en todos los niveles de las faenas e intervenir y tomar acciones oportunamente. oportunamente. Utiliza procesos racionalizados a fin de proporcionar presupuestos consolidados, análisis del plan vs. la realidad, nuevos pronósticos y una visión a futuro de toda la posición financiera de su negocio minero. XERAS Enterprise es un poderoso asistente en lo que se refiere a comprender e implementar estrategias de reducción de costos asociados al plan de la mina. XERAS Enterprise destraba la disparidad en los datos y los transforma en información valiosa y además pone dicha información a la vista de toda la empresa. 

Fabricado Por: Runge Pincock Minarco

4.13 MINESCHED 9.0 La experiencia más innovador software de programación para la minería, GEOVIA MineSched ™ te pone en el asiento del conductor para maximizar la productividad y los beneficios. Intuitiva, Intuitiva, rápida configuración y los flujos de trabajo guiados eliminan la complejidad de la programación, poner el poder real de decisión de nuevo en manos de los ingenieros y operaciones mineras. 199


Una solución mina de programación independiente, MineSched ofrece una experiencia de programación de usuario más avanzado del mundo para minas subterráneas y superficiales de todos los tamaños y tipos. Incorpora un amplio conjunto de funcionalidad incorporada, la programación de algoritmos probados, y múltiples múlti ples resultados de salida, tales t ales como gráficos y tablas. MineSched crea programaciones que mejoran la productividad y los beneficios. El software es conocido por su amplia gama de funciones, la programación de algoritmos probados, y la capacidad de extraer resultados en una amplia variedad de formatos, incluyendo 2D y gráficos 3D, informes basados en hojas de cálculo, diagramas de Gantt, e incluso en un visor 3D interactivo. MineSched

funciona

perfectamente

con GEOVIA

Surpac

™ , GEOVIA

GEMS

™ y GEOVIA Minex ™ , y la mayoría de software industria de la geología y planificación minera. Ahora el apoyo de 64 bits, el poder de MineSched no tiene parangón en la industria y le ayudará a ver mejor eficiencia en su programación y operaciones. MineSched es empleado por las operaciones de minería de superficie y subterránea de todos los tipos y tamaños para producir calendarios a largo plazo y corto plazo, que se adapte a todos los objetivos de una mina. MineSched puede programar desde el bloque pre-creado, rejilla, y modelos poligonales que se originan en muchos sistemas de planificación de minas diferentes, incluyendo Surpac y gemas.

Los usos más comunes del software son: Exploración 

Entrada de datos, Estadística, Edición de Sondajes, Evaluación de Reservas.

Modelamiento Geológico 

Geoestadística, Geoestadística, Modelo de Bloques, Evaluación de Reservas.

Mecánica de Rocas 

Mapeo, estereografía, Clasificación del Macizo Rocoso

Planeamiento Mina Cielo Abierto 

Optimización de Pits, Planeamiento Planeamiento Largo Plazo, Diseño de Rampas Rampas y Pits

Planeamiento Mina Subterránea Subterránea 

Optimización y Diseño de Desarrollos 200


Producción Producción Mina 

Manejo de Topografía, Control de Leyes, Planificación.

Aplicaciones: 

Exploración - Interpretación geológica, factibilidad, planificación y operación diaria.



Modelado geológico - Ponderación inversa a la distancia y por polígono - Kriging simple e indicador múltiple kriging



Diseño - Diseño de cortes - Variedad de posibilidades para la creación de tajos (geométrico, rentable).



Planificación - Planificación a corto, mediano y largo plazo.



Operación - Facilita el diseño de pervol, control control de leyes y la conciliación de datos. datos.



FABRICADO POR : Dassault Systèmes S ystèmes GEOVIA

201


V. GLOSARIO Alta ley Mineral rico. En tanto verbo, se refiere a un minado selectivo del mejor mineral en un depósito. Afloramiento Porción de un yacimiento mineral que aparece sobre la superficie de la tierra. Corte y relleno Un método de excavación de material y mineral en un escalón y su reemplazo con material de desecho o relaves provenientes de una concentradora. Banco Un banco puede ser comparado a un escalón en el terreno. Bateros Mineros artesanales que utilizan como herramientas de trabajos las bateas, el pico y la pala, generalmente para extraer oro Derecho Minero Relación jurídica entre el Estado y un solicitante, que nace de un acto administrativo del Ministerio de Energía y Minas o la Dirección, y que comprende licencias para la ejecución de operaciones mineras. Depósito Un cuerpo mineralizado que se ha delimitado físicamente con suficiente perforación, excavación de zanjas y/o trabajos subterráneos y que se ha encontrado contiene una ley promedio suficiente de metal o metales para garantizar la exploración y/o los gastos de desarrollo. Un depósito como éste no califica como un cuerpo de mineral comercialmente minable, ni como uno que contenga reservas de mineral, hasta que se hayan resuelto los factores legales, técnicos y económicos finales. Ley de corte La ley más baja de material mineralizado considerado de valor económico. La ley de corte c orte se utiliza en el cálculo de las reservas de mineral de un depósito dado.

202


Perforación diamantina Perforación rotatoria de roca que corta una muestra de roca que se recupera en secciones cilíndricas largas de dos centímetros o más de diámetro. Open pit Método de explotación usado en minería a cielo abierto, en el cual se realiza un banqueo descendente, y se forma una pirámide circular hacia profundidad. Se utiliza en yacimientos masivos o de capas inclinadas. La profundidad de estas explotaciones suele ser grande, y en algunos casos se llega a superar los 300 m. Onzas-troy Equivalente a 31,1035gramos.es la medida internacional del oro Relave Material mineralizado, producto o residuo de trabajos anteriores, también denominados "colas". Rescate o recuperación r ecuperación La restauración de un sitio luego que se ha concluido con la actividad de minado o de exploración. Reserva Esa parte de un depósito mineral que se puede extraer o producir de manera económica y legal en el momento de la determinación de la reserva. Reservas de mineral El tonelaje y ley calculados de mineralización que se pueden extraer con rentabilidad, clasificados como posibles, probables y probados de acuerdo con el nivel de confianza que se pueda atribuir a los los datos. Reservas probables Reservas para las cuales la cantidad y la ley se calculan a partir de información similar a la que se utiliza para las reservas probadas, pero los sitios de inspección, muestreo y revisión están más alejados o están menos adecuadamente espaciados. El grado de seguridad, aunque menor que el de las reservas probadas, es suficientemente alto como para asumir una continuidad entre los puntos de observación. Reservas probadas Reservas para las cuales (a) se calcula cantidades a partir de dimensiones que se revelan en los afloramientos, zanjas, obras o huecos de voladura; (b) la ley y/o la calidad se calculan a 203


partir de los resultados de muestreo detallado; y (c) los sitios para la inspección, el muestreo y las mediciones se espacian tan estrechamente que el carácter geológico está suficientemente definido como para que el tamaño, la forma, la profundidad y el contenido mineral de las reservas se encuentren bien determinados. Tajo Sistema de explotación desde la superficie. Corte o apertura en la superficie de una montaña donde se ha localizado una masa mineralizada Veta Masa tubular de material mineral, depositada en fisuras, grietas o hendiduras de un cuerpo rocoso, y de composición distinta a la sustancia en que está incrustada. Yacimiento Toda acumulación de rocas o concentración natural de uno o más minerales.

204


VI. BIBLIOGRAFIA 

CIM Definition Standards - On Mineral Resources and Mineral Reserves adopted by CIM Council on December 11, 2005  CIM Estimation of Mineral Resources and Mineral Reserves Best Practice Guidelines adopted by CIM C IM Council on November 23, 2003  NI 43-101 - Standards of Disclosure for Mineral Projects - (December 30, 2005)  Questions resulting from CSA-CIM Committee Meetings (April 14, 2008) Available

on

the

CIM

website:

http://www.cim.org/committees/guidelinesStandards_main.cfm Available on the Commission Minera website 

https://es.scribd.com/doc/24591089/Planeamiento-de-Minado // Planeamiento de Minado- ESAN. Programa Magíster



Alejandro Vásquez, Benjamín Galdames, René Le-Feaux apunte preliminar diseño y operaciones de minas a cielo abierto



Calder, Peter. Peter.

Programa Internacional Internacional de especialización especialización en Tecnología Tecnología de la

Minería. Pontificia Universidad Católica de Chile y Queen´s University of Canada. Agosto 1997 

Hugo Urrutia Apuntes de clase universidad de Antofagasta



Claudio Reygada Apuntes de clase Hustrualid – Kuchta. Kuchta. Open Pit Mine planning and design. Vol. 1.



Lane, Kenneth. Choosing the optimum cut-off grade. Quaterly of the Colorado School of Mines.Vol. 59, 1964.



Lane, Kenneth.

“The economic definition of ore”.

Cut off grades in theory and

practice. Minning journal books limited, London London England. England. 

Miranda, Esteban Esteban E. y Miranda, Esteban Esteban F. Optimización del valor presente presente neto de los negocios negocios mineros. Pontificia Universidad Católica Católica de Chile.



David Armstrong. Definición de los parámetros parámetros de Planificación. Planificación.



Jeff Whittle. Optimización de rajos abiertos.



Howard L. Hartman. “SME mining engineering handbook”



M. Bustillo / C. Lopez J. Manual de evaluación y diseño de explotaciones mineras.



Marco Alfaro. “Aplicación de la teoría de variables variables regionalizadas” regionalizadas” 205


Carlos Lopez J. Manual de voladura de rocas. rocas.



Eduardo Contreras. Planificación de botaderos de Lastre.



Informe de operaciones operaciones unitarias, Soquimich. Periódico, Antofagasta, Antofagasta, Chile 1999.



Hidalgo, Osvaldo. Osvaldo. Optimización de parámetros parámetros operacionales operacionales para el desarrollo desarrollo de manchas en Mina Mina Pedro Pedro de Valdivia. Trabajo de Titulación 1986. Universidad de Antofagasta. Departamento de Minas.



David M. geostatistical ore reserve estimation



Marcos Alfaro curso: geoestadística lineal universidad de Antofagasta



Claudio Pacheco Pacheco “aplicación “aplicación práctica de la geoestadistica geoestadistica a un yacimiento simulado”

206

LIBRO DE PLANTEAMIENTO MINADO-1.pdf

Recommend Documents