ASPECTOS DE OPTIMIZACION DE PITS, DISEÑO DE PITS, PLANEAMIENTO Y PROGRAMACION. Alumna: RICALDI RAMÍREZ Helen LISTA DE FIGURAS Figura 1 Esquema de tajos óptimos. Figura 2 VPN vs Toneladas de mineral – Precio Fijo. Figura 3 VPN vs. Toneladas de mineral – Precio Variable Figura 4 Plano de bloques anidados 1-10 Figura 5 Sección a través del pit optimo y cuerpo mineralizado. Figura 6 Plano mostrando pit optimizado Figura 7 Toneladas vs. VPN para varias opciones de tratamiento Figura 8 Toneladas vs. VPN con dilución, sin dilución. Figura 9 Toneladas vs. VPN para tratamiento ROM de mineral Figura 10
Ley cutt-off vs. VPN
Figura 11 Toneladas d mineral vs. VPN – Varios Cutt-off Figura 12 a) Top predefinido. b) Pit optimo. c) Pit rampeado. d) Diseño de pie y cresta. e) Diseño de gap del pit. f) Pushback (empuje) norte g) Empuje Sur – al final de la rampa h) Empuje Sur – continuación i) Empuje central – al final de la rampa. Figura 13
Grafico que muestra el mineral ya extraído predefinido.
Figura 14
Diseño del pit rampeado.
ABSTRACTO Este informe muestra como la optimización de un pit progresara desde la generación de una sola línea de contorno del pit hasta una serie de pits anidados los cuales guiaran la secuencia de minado y los empujes. La optimización es también usada para evaluar las diferentes tipos de minado tales como lixiviación, biolixiviacion, etc y restricciones por el tamaño de la mina. Asimismo la optimización de un pit puede ser usada para juzgar la sensitividad de un proyecto para leyes, recuperaciones o precios de metales variables, como también para diferentes taludes del pit y secuencias de minado. Unos ejemplos serán presentados. Algunos aspectos del diseño del pit incluyen el mostrar las técnicas de generación de una rampa, las cuales disponen de una serie de tipos las que rápidamente pueden ser evaluadas. Los procedimientos para el diseño del top mas alto así como del pie mas profundo serán discutidos. El uso de pits secuenciados por etapas (staged) para desarrollar planeamiento de minado a largo plazo serán demostrados. Usando gráficos interactivos de capacidades, estos pits secuenciados podrán ser mostrados y minados para desarrollar un planeamiento a corto y mediano plazo. Ejemplo de cómo y porque podrán ser realizados serán mostrados. Este informe enfatizara el uso de PCs y la capacidad de el uso de software moderno que será usado como una herramienta toma decisiones así como en el análisis de riesgo Se ha dicho mucho sobre la llegada de computadoras provistas de capacidades sofisticadas de diseño y análisis y por supuesto cada vendedor de software expondrá todas las virtudes de su o sus productos. Es el geólogo y diseña, quien hace realmente la diferencia. Este informe presenta una selección de ejemplos reales con la intención de estimular a los grandes corporativos así como a la toma de decisiones in-situ.
. ÍNTRODUCCION La presentación del diseño de un pit ha ido progresando de solo un ' mejor juicio' la generación de un pit diseñado a mano, a través de un análisis de punto de equilibrio 2D, de un solo pit óptimo a varias series de pits óptimos, los pits se desarrollaron bajo una amplia variedad de condiciones de operación. La optimización del pit se ha vuelto una herramienta vital evaluando riesgos en proyectos nuevos y los ya existentes.. Banqueros, inversores y diseñadores están reconociendo el valor de ser capaz de evaluar los efectos que producirían el cambio de algunos factores como: costos, los precios, calidades o recuperaciones que tendrán en la localización y tamaño del open pit.. Después de que un límite del pit se ha elegido y el análisis de riesgo apropiado se ha hecho, es a menudo posible mejorar el valor de la operación por "minado inteligente (automatización)". pueden secuenciarse los pits si el tamaño garantiza esto. El primer pit de la fase debe estar en la zona de ganancia más alta y las reducciones entre este y los pits subsecuentes deben ser prácticos y con un costo eficaz. Es frecuentemente necesario demostrar eso en cualquier fase de minado de mineral y desmonte es accesible en geometría que puede minarse con un costo eficaz. El planeamiento a largo tiempo del movimiento de los materiales es un aspecto frecuentemente abandonado en el planeamiento de mina en W.A. y muchas minas han enfrentado periodo de altos radios de desmonte que podrían evitarse. Una presentación lógica del diseño del pit, secuenciado de los pits y planeación a largo plazo completada con "instantáneas" de la configuración del pit en las diferentes etapas en el tiempo son vitales para confirmar que la planeación es practica.. Preguntas pertinentes que se exigen a menudo a los Socios de Snowden que contestan incluyen lo siguiente y este papel da respuestas reales a cosas así como:: Banqueros / auditores/ Desarrolladores: •
Si las reservas varían a o bajan en 15% cómo afectará esto las reservas minables y el valor de propiedad?
•
Que pasa si levanto en ángulo del talud del pit en 5 grados, Cuanto debería invertir en un programa geotécnico?
•
¿Qué pasa eso que si los precios de los metales se caen en 5 por ciento?
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¿Cuánto puedo invertir yo en estudios metalúrgicos que pueden mejorar recuperaciones en un 3 por ciento?
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Si yo mejoro recuperación de mineral de óxido y la recuperación de mineral de sulfuro final es más pobre que lo esperado. Cómo esto afectara mi flujo de caja y como esto afectara económicamente los limites del pit.
•
Cambiando las leyes de corte, mejorara el valor de mi propiedad y si es así por cuanto ?
•
Puede la operación de lixiviación por pilas afectar sustancialmente la vida de la propiedad o la rentabilidad y si es así cuanto.
Administradores de Minas: •
¿Puedo posponer el minado del desmonte por algún tiempo después?
•
¿Debería de instalar cables de sostenimiento o rebajar los taludes?
•
¿Esta siendo mi mina extraída en la secuencia optima?
•
Esta el planeamiento a largo plazo de movimiento de minerales desarrollado en detalle (paso a paso) en toda su magnitud
•
¿El costo de $1.3 millones para mover la rampa y tuberías para exponer mas mineral, es rentable?
Proyectistas de Mina •
¿Es mi secuencia de minado practica?
•
Donde se minaría de aquí a 4 meses y como se vería mi pit
•
Puedo encontrar los blancos con equipo actual o necesito cambiar el tamaño del equipo
•
¿Están mis rampas temporales bien ubicadas?
•
¿Que si mis rampas tienen una relación de 1 en 8, cuanto de desmonte me ahorraría esto?
OPTIMIZACION DEL PIT Aspectos que se usan para determinar los limites óptimos del pit incluyen los costos de operación fijos y variables. Profundidad de los costes relacionados se realizaran y un típico el ejemplo de costos mineros se muestra en la tabla 1. En suma, procesamiento, administración, control de la ley, la rehabilitación y cualquier otra situación especifica de costos deberá ser incluida. En la década pasada Wittle desarrollo sus rutinas de optimización FOUR-D.. Éstos hacen uso de un concepto brillante de pits óptimos anidados. Una serie anidadada desde la línea de contorno del pit, donde cada línea de contorno sucesiva es para un precio del productos escasamente mas alto que el anterior. Esto es realizado para un rango de precios desde el mas pesimista hasta el mas optimista. La figura 1 ilustra esquemáticamente este concepto.
Fig. 1 Esquema de pits óptimos generados por una secuencia de precios de productos Con software actualmente disponible, es posible generar juegos de cuarenta o cincuenta pits automáticamente, donde cada pit es un contorno óptimo en su propio derecho, pero para un precio del producto diferente." Después de generar estos pits es posible interrogarse sobre los costos y precios supuestos. La figura 2 muestra el valor presente (descontado en 10% p.a.) de una serie de 20 pits óptimos anidada una dentro de la otra. Los pits más pequeños los cuales pueden tener la ganancia más alta por tonelada tienen una vida corta y por consiguiente un próximo valor más bajo que los pits más grandes. Cuando el aumento de los pits en tamaño y profundidad, los valores aumentan a un punto donde los aumentos de la reserva son compensados a través de aumentos del radio de desbroce. A estas alturas los valores de los pits más grandes disminuyen.. El peor caso que el VPN es logrado minando fuera del primer banco de la cima, seguido por los bancos sucesivos. El mejor caso de VPN asume que los pits interiores más pequeños se minan primero y se minan cascarones subsecuentes de los pits más grandes. Es probable que la producción real esté entre ambos casos. Los gráficos muestran cómo las proporciones de aumento del r desbroce y la disminución de leyes hacen que las toneladas minadas aumenten. Los picos de las
curvas del VPN se ven claramente en el tamaño del pit óptimo pero muestran los efectos que los pits ligeramente más pequeños o más grandes tendrán en el VPN. Figure 3 muestran cómo los precios de metal cambiantes afectarán el proyecto. En este caso el mejor pit con $480/oz. tendrá 4.3 millones de toneladas y a las $600/oz. tendrá 4.8 millones de toneladas. Es decir, en un gran rango en el precio de oro no afectará el plan del pit substancialmente. Afectará sin embargo substancialmente el VPN. Este pit es extraordinariamente insensible a los precios de oros cambiantes - un consuelo para los inversores. Es muy importante poder ver el rendimiento perfeccionado. La serie de pits desarrollada en FOUR-D representa todos los pits de la ganancia más alta de los pits interiores para los pits antieconómicos más grandes. Después de seleccionar el pit óptimo y quizás un o dos pits interiores, éstos deben trazarse y deben verificarse en sección y debe planearse asegurar que ellos se localizan correctamente y se inclinan que las presunciones son correctas. Figure 4 muestras un salida típica del FOUR-D de un plan del banco que muestra la situación de pits anidados. Los pits más aprovechables tienen números más bajos. Aquí el buen secuenciado de los pits está claro. Figuras 5 y 6 muestra una zona de la sección y la zona del plan generada en software de GEMCOM. Este software tiene interfaces excelentes a FOUR-D software y habilita una presentación rápida de estas zonas identificadas. Se satisfacen mejor a los dueños y personal del lugar, para seleccionar el pit óptimo de los gráficos y planes proporcionados. Ellos deben inyectar la filosofía corporativa a la toma de decisión. Por ejemplo un funcionamiento de riesgo alto puede autorizar la opción de un pit sub óptimo más pequeño. Una compañía puede tener razones estratégicas para escoger un pit más grande porque ellos están seguros que las reservas mejorarán con profundidad o porque ellos necesitan el tiempo para desarrollar otros blancos. Después de la selección del pit óptimo los planes más afinados (incluso las rampas) y organización de los pits deben seguir con el desarrollo subsiguiente de programación de movimientos de desmonte y mineral.. ANALIS1S DE RIEZGO Y ANALISIS DE LA ALTERNATIVA ROUTE
La habilidad con que prueban 'qué pasa en los pits optimizado o re-optimizados bajo diferentes escenarios tiene ventajas analíticas incalculables. Algunos caso estudio estas preguntas propuestas y las respuestas proporcionaron fueron: P:
¿Qué pasa si nosotros lixiviamos toda el mineral que era muy aprovechable
lixiviar? ¿Qué si nosotros pusiéramos el cutover a 1.0 g/t? La figura 7 muestra pits óptimos desarrollados bajo 3 casos: a) CIP sólo tratan b) CIP tratan mineral sobre 1.0 g/t y lixiviar el de baja calidad o c) CIP tratan toda el mineral que es muy aprovechable a CIP tratan y lixivian la mena debajo de esto . Calcular un cutover óptimo es decir. Respuesta: ' b' tiene doble las toneladas de caso ' a' y un VPN de unos $0.6 millón mayor que 'a' 'c ' tienen 3 veces las toneladas, y más que el doble el VPN Conclusión: Si los trabajos de lixiviación en pilas, deberían hacerse un aumento de $2 millones en el cashflow de la operación. Ahora si el costo de capital es menos de $1 millón entonces puede que la proposición merezca un estudio serio. Q:
¿Qué pasa si estuvieran minando con resultados eficaces en 20% de dilución al
cuerpo del mineral - el pit debería de ser rediseñado? Respuesta: Figure 8 muestra que el pit óptimo es sólo ligeramente más grande en tonelaje (aunque más alto en valor)con la dilución de cero. La 20% dilución no causaría un cambio significante en la opción del pit óptimo. Para este cuerpo mineralizado ésta no era ninguna sorpresa - las leyes eran muy altas. Q:
¿Qué si yo reduzco los
costos en $2.00/ton y encuentro que yo puedo
exitosamente aplicar la lixiviación Run of Mine (ROM) al mineral aunque a una recuperación muy baja? ¿Qué si la ley encontrada es esperada? Respuesta:
10%
más alta que la
Figure 9 muestras que el proceso de ROM mejoraría el valor de la operación e incrementa las toneladas procesadas. La mejora no es sin embargo tan dramático reduciendo costos en $2.00 o encontrando un 10% de mejora en calidad (o precio). A:
Que pasa si incrementara la ley del cutoff de un cutoff marginal – Podría esto
mejorar el valor de mi propiedad Respuesta: Figure 10 claramente muestra que un cutoff entre 0.8 y 0.85 lograría un mejor VPN . Los seguidores de Kén Lañe pueden relajarse - realmente perfeccionando cutoffs es una gran idea. Figure 11 muestras los resultados de 5 corridas de optimización , 20 pits en cada uno. La mejora en el VPN y en toneladas minadas está claro. DISEÑO Y PROGRAMACIÓN DE UN PIT Diseño y Organización Después de la elección del pit optimo, es ahora necesario ahora necesario diseñar y precisar ese pit y para asegurarse que el planeamiento del movimiento de materiales sean razonables. El proceso requiere a menudo unas iteraciones. La series siguientes de figuras demuestra
los
pasos
tomados
diseñando,
secuenciando
y
planeando
el
funcionamiento de la operación de Tanami que usa el software de PCMINE de GEMCOM. De particular
importancia ha sido la habilidad de generar subetapas y rampas
rápidamente y la rápida evaluación de ellos. Los pasos incluyen: Figure 12 a) Topo Actual - 2 pits minados b) El pit óptimo Wittle FOUR-D c) Las Rampas dentro del pit óptimo d) El diseño del pie y la cresta dentro del pit óptimo e) El plan de pit profundizado. f) El pushback Norte - estrecho g) El pushback Sur - a la pared final h) El pushback Sur - central i) El pushback Central
En perspectiva las vistas de antes de y después del minado se proporcionan en las Figuras 13 y 14. El pit tiene 1.4 km de largo y unos 80m de profundo lo cual no es un compromiso de minado insignificante. Planeamiento Se examinaron varios pits y etapas para cantidades de mineral y desmonte y estos fueron construidos en un planeamiento de largo plazo los que son mostrados en la tabla 3. Esto muestra el desarrollo por 9m de profundidad incrementan en cada pushback. El planeamiento detallado detallados subsecuente (paso por paso) está haciéndose para el periodo más corto (1 año). El planeamiento interactivo del pit es una herramienta poderosa que permite ubicar la mena y mineral a ser minados y muestra el mineral en cada banco y entonces 'minándolo' él que le permite al proyectista asegurar que sus áreas mineras son bastante grandes y entonces podría ubicar bien unas rampas temporales. Esta capacidad está en el software de GEMCOM y se ha usado muy eficazmente en trabajo del plan detallado de empuje final.
CONCLUSIONES La aplicación de métodos de la computadora ha permitido establecer la naturaleza real de reservas mineras. Esto es. Las reservas son dinámicas; la cantidad y calidad del mineral que puede extraerse lucrativamente dependen de una relación mutua compleja de costos, réditos, recuperaciones y geometría del cuerpo mineralizado. Nuestra industria durante mucho tiempo sido sujeto a diseños ' intuitivos' y a las valoraciones ignorantes.
No es el dibujo mas largo alrededor del pit el mas
adecuado, examine ese pit y decida si se puede minarse económicamente.
no
pueden diseñarse correctamente a mano geometrías 3 D, costos e interacciones de zonas de la mena. ¿Puede ser el diseñado manual del pit mas barato globalmente, pero cuánto mejor puede ser el valor si nosotros diseñamos inteligentemente y minamos inteligentemente? El resultado claro será la mejora del valor de los materiales extraídos a la melodía de millones de dólares.
TABLA 1 ASPECTOS TÍPICOS DE COSTOS DE MINADO COSTOS DE MINADO PARA LA OPTIMIZACIÓN DE UN PIT
TABLA 2
COSTOS TIPICOS ASUMIDOS COSTOS ASUMIDOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE UN PIT COSTOS ASUMIDOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE UN PIT MINERAL
SULFUROS ÓXIDOS $/bcm $/bcm .......................................................................................................... Perforación 0.17 0.04 Voladura 0.93 0.10 Carguio y Transporte 2.98 2.86 Control de la ley 2.83 2.83 ........................................................................................................... SUBTOTAL MINERAL 6.914 5.94
DESMONTE
SULFUROS ÓXIDOS $/bcm $/bcm .......................................................................................................... Perforación y Voladura 1.70 0.38 Carguio y Transporte 2.69 2.39 ........................................................................................................... SUBTOTAL DESMONTE 4.39 2.77 COSTOS FIJOS Admin. Mina Rehab Sup Contrac. Sup. Tecnológica SUBTOTAL FIJOS Presas de relave FEL Cabeza Procesamiento Total Proceso
$M/a 2.822 0.477 0.551 0.897 4.857 1.136 0.611 5.806 7.553 SULFUROS $/t
ÓXIDOS $/t
COSTOS POR TONELADA Minado de Desmonte 1.69 1.15 Ajuste 0.27 0.27 ............................................................................................................ TOTAL DESMONTE 1.96 1.42 Minado de mineral 2.55 2.47 Procesamiento 8.01 7.37 Ajuste 5.54 8.32 ........................................................................................................... SUBTOTAL MINERAL 16.21 18.16
OPTIMIZACIÓN DE PITS SEGÚN SNOWDEN ASSOCIATES COSTS, + 10% LEY DE TRATAMIENTO
............................................................................................................ Tons. Mineral NOVARIAS ROM, OPCIONES ROM, -$2 FACTORES DE COSTOS 1.0000 vs. VPN 0.777 TONELADAS vs PARA VPN PARA ............................................................................................................ CRATIO 7.250 8.547 ........................................................................................................... Asumiendo: 1.8 mtpa sulfuros 1.9 mtpa óxidos 2.6 sulfuro SO 2.4 oxidos SO 1.9.1.1.1 * Se asume 25% de óxidos volados.
FIGURA 4 Impresión del plan del bloque de los pits anidados
PIT OPTIMIZADO CON RAMPA INCREMENTADA TONELADAS vs VPN PARA VARIAS TRATAMIENTO RESERVAS vs VPN OPCIONES PARA 0% YDE 20% DE DILUCIÓN
VPN TONELADAS DE MINERAL (1000’S)
FIGURA 13
TOPO ACTUAL - MOSTRANDO AFLORAMIENTO DE LA MENA
FIGURA 14
DISEÑO DEL PIT FINAL - RAMPEADO
