Optimización de Pits Anidados y Fases de Explotación
Generación de Pits Anidados con el Criterio de Whittle
Utilizando parámetros económicos y de procesos reales, se genera un set de pits anidados de Lerchs y Grossman. Al aumentar el Ratio de Fondo (RF), el valor de cada bloque aumenta o permanece igual. Los bloques del pit A siempre serán explotados, mientras que otros pueden quedar dentro de los explotados. Por tanto, el pit B contiene al A.
Para cualquier valor de RF entre los usados para A y B, el resultado estaría contenido entre ambos pits. Esta familia de pits se conoce como pits anidados.
Expansión en Dos Bancos y Desfase con Dos Frentes de Avance
En el primer banco (superior) se realiza el procedimiento de ritmos de extracción. Mediante tronadura, se realiza una rampa de apertura. Al iniciar la tronadura en el banco superior, se puede bajar al siguiente banco y aplicar el mismo procedimiento.
Con dos frentes de avance, se comienza a trabajar en ambos bancos simultáneamente. El desfase se determina por la distancia horizontal entre las máquinas que trabajan en la misma dirección de avance, una en el banco superior y otra en el inferior.
Determinación del Ancho y Largo de una Expansión
El ancho está determinado por parámetros operacionales:
- Ancho Mínimo de Carguío (AMC): Debe ser igual o mayor. Depende del equipo y sistema de carguío (1 Pala – 1 Camión, 1 Pala – 2 Camiones, etc.).
- Malla de Perforación: Definida por políticas de la empresa.
El largo se determina en función del tiempo de producción, definido por la cantidad de metros cúbicos a extraer.
Análisis Marginal de Expansiones
El análisis marginal de una expansión consiste en un estudio para decidir entre la explotación a cielo abierto y el mejor método de explotación subterráneo alternativo. Este análisis se utiliza en la etapa de transición cielo abierto-subterránea.
Se evalúa una combinación rajo-subterránea, explotando hasta una determinada expansión mediante rajo y continuando con minería subterránea. La combinación con el mayor Valor Actual Neto (VAN) total decide hasta qué expansión se realiza la explotación a cielo abierto.
Fases de Explotación para Alcanzar el Pit Final
Después de obtener el pit final con Whittle, se determinan las fases de explotación. La cantidad de fases, usualmente de 3 a 4 años de duración, la define la empresa.
Se divide la cantidad de pits anidados que forman el pit final por la cantidad de fases. Luego, se busca la mejor secuencia de extracción entre las fases, considerando el VAN. La secuencia con el mayor VAN se elige como la secuencia de explotación.
Ejemplo: Una secuencia X genera un mayor VAN que una secuencia Y.
Líneas de Calidad de una Tronadura
Las líneas de calidad se utilizan para dividir o sectorizar las leyes en una tronadura. Se trazan después del muestreo de los pozos de tronadura, obteniendo leyes medias mediante métodos geoestadísticos.
Cada pozo se marca con un color según su ley. Tras la tronadura, las líneas se pierden y el encargado debe estimar la ubicación de cada sector, analizando las salidas de los disparos y simulaciones. Se vuelven a marcar las líneas con cal y banderolas.
Su importancia radica en la clasificación del material tronado según su ley, optimizando el suministro a la planta.
Determinación del Pit Final y Fases de Explotación con Whittle
Cada pit anidado genera una envolvente de pit final óptima para una razón económica determinada. A partir del pit final óptimo, se generan planificaciones mineras que muestran el mejor y peor flujo de caja.
Las fases se basan en los pits anidados, que son económicamente óptimos. Al no ser necesariamente operativos, se generan tres escenarios:
- Worst Case: Extracción banco a banco.
- Best Case: Escenario idealizado.
- Real Case: Combina criterios operacionales y económicos. Se calcula el VAN de cada pit, y el óptimo es el que entrega el mejor VAN.
Fases de Explotación para el Pit Final
La empresa define la cantidad de fases (3-4 años de duración). Se busca la mejor secuencia de extracción entre las fases, considerando el VAN. Se elige la secuencia con el mejor VAN.
Leyes de Corte con el Gráfico de Lane
El gráfico de Lane permite obtener un vector de leyes decrecientes en el tiempo mediante ecuaciones optimizantes, maximizando el VAN del proyecto. El algoritmo analiza la ley que maximiza el VAN para cada operación por separado.
Depósito de Material Estéril Dentro del Pit Final
Depositar material estéril dentro del pit final puede ser recomendable si las distancias de transporte al botadero son largas, lo que reduce la eficiencia. Esta decisión requiere un estudio económico que demuestre su rentabilidad. Un ejemplo es el caso de exDisputada de las Condes, donde se optó por depositar el estéril dentro del pit final y removerlo posteriormente, debido a las largas distancias al botadero.
Determinación del Ancho de una Expansión
El ancho de expansión se determina considerando aspectos técnico-operacionales, como las dimensiones de los equipos y el sistema de carguío. Debe ser igual o superior al ancho mínimo de carguío. La malla de perforación también puede influir en el ancho de expansión.
Diseño y Secuencia de Llenado de un Botadero de Ladera
- Determinar las potenciales zonas de ubicación del botadero (tras definir el pit final), incluyendo áreas, alturas máximas, capacidad, tiempos de duración, condiciones del entorno y el punto de comienzo de vaciado (PCV). También se define el punto de salida del rajo (PS), minimizando la distancia de transporte.
- Simulación de la secuencia de llenado:
- Tortas o Terrazas: Discretización del botadero en módulos de llenado cúbicos.
- Avance por Volteo: Discretización del botadero en módulos de llenado radiales.
- Avance por Laderas: Se determinan las áreas de cada fase de llenado para calcular los volúmenes.
Se calcula la capacidad de cada módulo de llenado.
Se determinan los baricentros de cada módulo y de los bancos para calcular las distancias de transporte (Dt = Ruta de transporte + Perfil de transporte = RT + PT).
Se calculan los tiempos de transporte (Tt = Tviaje + Tcarga + Tdescarga + Tmaniobras) y los costos de transporte [USD/ton].
Finalmente, se establece la secuencia de llenado, priorizando los módulos con menor costo de transporte.