Departamento de Ingeniería en Minas
Diseño y Planeamiento Minero
Docente : Eduardo Contreras
PLANIFICACIÓN DE CORTO
ÍNDICE DE CONTENIDOS
INTRODUCCIÓN ... 3
PLANIFICACIÓN MINERA ... 5
CLASIFICACIÓN DE PLANIFICACIÓN MINERA ... 5
HORIZONTES DE PLANIFICACIÓN Y DECISIONES ... 6
PLANIFICACIÓN A CORTO PLAZO ... 7
IMPORTANCIA ... 7
VARIABLES PLANIFICACIÓN DE CORTO PLAZO ... 9
ACTIVIDADES DE PLANIFICACIÓN DE CORTO PLAZO ... 11
FORMA DE REALIZARLA ... 11
TIEMPO Y ACTIVIDADES INVOLUCRADAS ... 16
AREAS DE RETROALIMENTACION ... 20
EJEMPLO PRÁCTICO 1: SPENCE. ... 23
EJEMPLO PRÁCTICO 2: ZALDÍVAR. ... 30
CONCLUSION ... 35
BIBLIOGRAFÍA ... 0
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Diagrama de Planificación según proceso minero. ... 6Ilustración 2. Actividades de Planificación de Corto Plazo. ... 19
Ilustración 3. Retroalimentación Planificación de Corto Plazo. ... 22
Ilustración 4: Flowsheet Mina Spence ... 23
Ilustración 5: Diagrama de clasificación de stocks ... 26
Ilustración 6: Plan de producción a corto plazo optimizado ... 28
Ilustración 7: Plan de corto plazo tradicional ... 28
Ilustración 8: Resultados de secuencia de extracción de la fase 2: banco 1565 a la derecha y 1580 a la izquierda ... 29
Ilustración 9: Fases del rajo Lince que están incluidas en la secuencia de extracción del plan mensual de Julio ... 31
Ilustración 10: Asignación Cargador 3 ... 33
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Restricciones Geo Metalúrgicas ... 24
Tabla 2: Estrategias de Consumo de Planificación a Corto Plazo ... 24
Tabla 3: Caracterización de los materiales considerados en el cuatrimestre ... 25
Tabla 4: Coordenadas de los bloques del modelo a corto plazo ... 25
Tabla 6: Restricciones Geo metalúrgicas y de Capacidad ... 25
Tabla 5: Estrategia de extracción semanal ... 26
Tabla 7: Caracterización de stocks previo al proceso de planificación ... 27
Tabla 8: Plan de producción a corto plazo optimizado ... 27
Tabla 9: Plan de producción a corto plazo tradicional ... 28
Tabla 10: Detalle de los equipos de carguío ... 30
Tabla 11: Detalle de los equipos de transporte ... 30
Tabla 13: Detalle equipos de chancado ... 31
Tabla 14: Programa mensual generado en Chronos desglosado por día ... 32
INTRODUCCIÓN
La planificación minera es la actividad que define el proceso mediante el cual se transforma el recurso mineral en el mejor negocio productivo para el accionista, donde el manejo adecuado del capital invertido es primordial en el éxito de una empresa.
Es el pilar que sostiene la viabilidad de un proyecto, dada la gran cantidad de inversión necesaria para poner en marcha una faena minera y un escenario de mercado altamente competitivo, marcado por factores técnico-económicos como: una alza sostenida en los costos, un comportamiento decreciente en los precios de commodities mineros (en un marco de ciclo de altos precios), condiciones geológicas desfavorables según la profundización de los yacimientos con la consecuente tendencia decreciente en las leyes de mineral y, en el caso de Chile, problemas energéticos respecto a la generación, abastecimiento y costo de la energía. Dependiendo de la escala de tiempo con que se analice la planificación, se pueden distinguir tres niveles de planificación;
Planificación de Largo Plazo: orientada a cubrir en su totalidad la vida útil del
proyecto.
Planificación de Mediano Plazo: orientada a cubrir períodos menores a los del largo
plazo, generalmente anuales con desglose mensual.
Planificación de Corto Plazo: orientada a cubrir la producción de la faena a nivel de
un día o una semana.
Esta última es donde se materializan los objetivos y lineamientos sobre los cuales está basado el negocio minero de la empresa. Su importancia radica en que debe materializar la secuencia de extracción considerando factores operacionales y de diseño de fases para lograr las metas de producción integradas en la planificación de mediano y largo plazo.
En minería de Cielo Abierto existe el interés permanente por conocer y dominar el comportamiento cuantitativo y cualitativo del mineral, esto es su tonelaje y su ley asociada. Desde los inicios de la explotación a cielo abierto se genera importante información de leyes asociadas a los pozos de producción o tronadura, esta resulta muy valiosa para mejorar el conocimiento de las leyes y su comportamiento. Lo anterior es de vital relevancia para quienes deben decidir en el corto plazo los materiales que deben ser enviados a planta y los que deben ser llevados a botaderos. La ayuda de esta información hace que la planificación y su programación de producción se realicen con mayor grado de precisión.
La Planificación Minera es un proceso complejo, que abarca desde decisiones estratégicas (tamaño de plantas, método de explotación), hasta las operacionales (monitoreo y ruteo de camiones, destino de material, gestión de stocks).
De acuerdo las características de las decisiones tomadas, la planificación a corto plazo es considerada de tipo operacional, es decir, planificación más cerca de tareas diarias, por ejemplo, dirección de despacho de un camión. Dentro de la planificación operativa se incluyen los procesos e índices operativos resultantes del plan minero. Es aquí cuando se produce la retroalimentación con la planificación conceptual, la cual consiste en la elección de los métodos de explotación, capacidad mina y de procesamiento y, en general las estimaciones de reservas mineras. El principal objetivo de la planificación conceptual es sincronizar el mercado con los recursos disponibles y la misión de la compañía.
En la planificación a corto plazo el horizonte de tiempo de esta planificación es diario, semanal, mensual y trimestral. Es en esta instancia de planificación donde se debe analizar los recursos utilizados en la operación de la mina. Debe recopilar la información operacional de modo de retroalimentar la planificación de mediano plazo para alcanzar la meta productiva para el largo plazo.
PLANIFICACIÓN MINERA
CLASIFICACIÓN DE PLANIFICACIÓN MINERA
La Planificación Minera es un proceso complejo, que abarca desde decisiones estratégicas (tamaño de plantas, método de explotación), hasta las operacionales (monitoreo y ruteo de camiones, destino de material, gestión de stocks).
1. Planificación estratégica
Su objetivo es sincronizar las condiciones de mercado con los recursos disponibles con la toma de decisiones coherentes con el objetivo de los inversionistas. Existen 5 funciones principales en este tipo de planificación; Reconocimiento constante del recurso mineral, determinación del método de extracción, los ritmos de explotación, la secuencia de producción y las leyes de corte.
2. Planificación conceptual
Su objetivo es delinear los recursos existentes en el yacimiento para conducir a la meta productiva definida en la planificación estratégica. En esta, se define la envolvente económica, diseño conceptual, programa de producción y la evaluación económica que conllevan a la construcción del plan minero. Generalmente la planificación conceptual de minas se enmarca dentro de un ámbito de proyecto, con lo cual se cuantifican los recursos humanos y materiales a utilizar en la faena para ciertos periodos temporales (Ingeniería Perfil, Conceptual, Básica, Detalle), configurando así el plan de negocios de la compañía.
3. Planificación operativa
Su objetivo es definir el detalle de las actividades que conducen al cumplimiento del plan minero. Se analiza unitariamente el impacto de estas en el desarrollo del plan. Esta etapa es clave para la obtención de indicadores operacionales que permitan retroalimentar y redefinir decisiones de diseño conceptual y secuenciamiento en busca de optimizar los resultados del negocio minero.
HORIZONTES DE PLANIFICACIÓN Y DECISIONES
a. Planificación a Largo Plazo
Su objetivo es definir el tamaño, la vida útil de la mina y las reservas mineras. Corresponde cal cálculo de la envolvente económica, la determinación del método de explotación, los ritmos de explotación a lo largo de la vida de la mina, la secuencia de extracción y el perfil de leyes de corte. De esta manera se deben entregar proyectos con diferentes niveles de riesgo.
b. Planificación a Mediano Plazo
Su objetivo es adaptar los modelos que sustentan la planificación de largo plazo, generando planes de producción que conduzcan la operación a las metas productivas definidas con anterioridad. El resultado obtenido en este horizonte permite adaptar la definición de negocios de la mina. Es común en la industria que la planificación de mediano plazo sea compuesta por quinquenios desglosados en años y estos a su vez en meses, información con la cual se elabora la planificación a corto plazo.
c. Planificación a Corto Plazo
Su objetivo es recopilar y utilizar la información operacional para retroalimentar la planificación de mediano plazo. Además, se analizan los recursos utilizados en la operación de la faena y se definen indicadores de modo de corregir los modelos que sustentan la planificación. Con esto se generan los programas de extracción de minerales con los respectivos desarrollos de la mina, siguiendo los ritmos definidos en el programa anual y optimizando los recursos de la operación.
LOM BUDGET FULL FORECAST FORECAST PLAN SEMANAL PLANDIARIO
Life of mine 5YP-2YP 1YP 3M
Largo Plazo Mediano Plazo Corto Plazo
Ilustración 1: Diagrama de Planificación según proceso minero.
Potenciales
PLANIFICACIÓN A CORTO PLAZO
La planificación de corto plazo se debe entender como el proceso operativo, mediante el cual la empresa minera entra en explotación al menor costo posible, a fin de lograr los objetivos definidos. Para cumplir condichos objetivos, se debe realizar un programa de producción detallado, el cual debe ser bastante real y certero posible.
Sus principales cualidades se destacan a continuación: Es altamente dinámica.
El grado de certidumbre debe ser alto (próximo al 100%). Programa y controla la producción.
Los recursos disponibles son constantes.
Debe entregar información a la planificación de mediano y largo plazo. Coloca en marcha políticas de la empresa.
Aplica los principios establecidos por la empresa. Obtiene el logro de los objetivos establecidos. Planifica los ajustes requeridos.
Aporta antecedentes a la etapa de abandono.
IMPORTANCIA
La relevancia que posee la planificación a corto plazo radica en que esta debe materializar la secuencia de extracción considerando factores operacionales y de diseño de fases para lograr las metas de producción integradas en la planificación de mediano y largo plazo.
En la actualidad el proceso de planificación de largo plazo utiliza grandes volúmenes de mineral con características promedio para la realizar la construcción de un programa de producción que permita estimar el valor del negocio minero, mientras que la planificación a corto plazo debe materializar la secuencia de extracción considerando factores operacionales y el diseño de fases para lograr los objetivos impuestos en la planificación a largo plazo, que a través de procesos de prueba y error se construyen planes que sean capaces de cumplir con las metas impuestas sin interferir de sobremanera el secuenciamiento previamente establecido.
Considerando lo anterior, esta estructura de análisis conduce a que muchas minas sean diseñadas para ser explotadas de manera masiva, con grandes equipos y altos ritmos de producción debido al modelo de recursos con el cual se calcula el plan de largo plazo, sin tener en cuenta que la variabilidad mineralógica del cuerpo a ser explotado podría requerir un grado de selectividad importante en la extracción, conduciendo finalmente a importantes discrepancias en la planificación de largo y corto plazo, donde se enfrenta la variabilidad del mineral real, generando brechas importa en la producción de cobre fino.
Por otra parte las diferencias entre el diseño considerado en el plan de largo plazo, el plan de producción y el rendimiento operativo en el corto plazo, pueden traducirse en incrementos de costos tanto de explotación como de procesamiento de minerales debido a los intentos de cumplir con las metas de cobre fino.
La minería de Cielo Abierto tiene el interés permanente por llevar el conocimiento y el dominio del comportamiento cuantitativo y cualitativo del mineral, siendo su tonelaje y su ley asociada respectivamente. Durante la realización de la explotación del cuerpo mineralizado se genera importante información de leyes asociadas a los pozos de producción o tronadura, esta resulta fundamental para aumentar la comprensión del diseño de la mina y sus fases. De lo anterior también es necesario para determinar los materiales que deben ser enviados a planta, stock y a botadero. De esta manera la planificación y su planificación de producción se realicen con mayor grado de precisión y detalle.
Según las decisiones tomadas, la planificación a corto plazo es considerada de tipo operacional, es decir, organización de tareas diarias. Dentro de la planificación operativa se incluyen los procesos e índices operativos resultantes del plan minero. Es aquí cuando se produce la retroalimentación con la planificación conceptual, la cual consiste en la elección de los métodos de explotación, capacidad mina y de procesamiento y, en general las estimaciones de reservas mineras.
El principal objetivo de la planificación conceptual es sincronizar el mercado con los recursos disponibles y la misión de la compañía. En la planificación a corto plazo el horizonte de tiempo de esta planificación es diario, semanal, mensual y trimestral. Es en esta instancia de planificación donde se debe analizar los recursos utilizados en la operación de la mina. Debe recopilar la información operacional de modo de retroalimentar la planificación de mediano plazo.
VARIABLES PLANIFICACIÓN DE CORTO PLAZO
El principal desafío que se enfrenta es establecer el plan de extracción óptimo para un determinado yacimiento, considerando restricciones de carácter técnico, económico y estratégico. La gran cantidad de variables involucradas, algunas de las cuales varían en tiempo de acuerdo al comportamiento de los mercados o debido a cambios tecnológicos, y sus interrelaciones generan un sistema complejo. Estos factores dificultan el diseño del plan minero, el cual se rige por dos objetivos primordiales: maximizar el valor actual neto (VAN) de las utilidades y controlar el riesgo del proyecto de explotación.
El proceso de planificación minera debe lidiar con la incertidumbre de muchas de las variables asociadas a la explotación minera como son la ocurrencia de eventos de interferencia y las capacidades reales de la infraestructura productiva minera. La comprensión y control de esta aleatoriedad intrínseca en el proceso de planificación son fundamentales para lograr que las operaciones mineras sean capaces de reproducir el comportamiento productivo propuesto por el plan de producción. Sin embargo, actualmente el proceso de planificación es incapaz de incorporar esta naturaleza aleatoria por lo que el grado de incertidumbre asociado al cumplimiento de un plan de producción dado (que sustenta el valor del negocio) es muy elevado y poco entendido, por lo que se pone en juego el futuro económico de la faena.
Actualmente, los ciclos de planificación se basan en una serie de supuestos que intentan capturar la variabilidad intrínseca de la producción y plasmarla en los planes de producción propuestos, sin embargo estos supuestos son incapaces de adaptarse a las condiciones cambiantes de la explotación minera y reflejarla en sus resultados, por lo que pierden validez. Específicamente, hoy resulta bastante difícil acoplar y comprender como los planes de desarrollo que indican cómo la mina debe construirse en el tiempo, afectan el grado de cumplimiento de un plan de producción. Dar respuestas a preguntas como ¿dónde debo abrir nuevos puntos de extracción para mantener la producción actual? Puede llegar a ser imposible con las herramientas de planificación actuales.
Como la gestión de estas variables ocurre en un ambiente cambiante, la planificación minera estratégica es, por definición, un proceso continuo. Este debe estar activo durante todo el ciclo de vida del negocio minero, aunque con especial énfasis durante la etapa de desarrollo, que es donde se definen muchas de estas variables. El resultado de esta actividad es un plan minero para toda la vida del depósito, el cual indica el origen y destino de los materiales extraídos de la mina.
En la etapa de producción, las variables dentro del alcance de la planificación minera estratégica debieran revisarse periódicamente de acuerdo a su flexibilidad operacional, entre ellas se encuentran:
1. Ley del mineral 2. Tipo de material 3. Tonelaje
4. Sectores a explotar 5. Bancos involucrados 6. Topografía
7. Ritmos flota de equipo
8. Índices operacionales de los equipos 9. Distancias de transporte
10. Turnos
11. Capital Humano 12. Costos
Las variables de corte (selectividad), por ejemplo, deben estar sincronizadas casi en línea con el mineral expuesto en la mina y con el mercado. Las otras variables –que en un grado decreciente de flexibilidad operacional son a menudo la secuencia minera, el método minero, el tipo de proceso y finalmente el tamaño de la operación– deben ser monitoreadas y ajustadas de acuerdo con las fluctuaciones de mercado y el progresivo conocimiento del depósito.
La planificación a corto plazo es afectada entre otros factores por las demandas reales, los recursos disponibles en: capital humano, físicos (equipos y estado de ellos), financieros, y por la planificación del mediano plazo.
También se ve influenciada por elementos de carácter informal, que provienen del largo plazo, tales como: cambio en las políticas de la empresa, alteración de los principios u objetivos.
De la planificación a mediano plazo obtenemos los planes y programas de producción, el programa de mantención, el presupuesto, las normas de trabajo, etc. Llevar a cabalidad esta planificación no siempre es posible creando una desviación en los objetivos de la empresa, los cuales al intentar de ajustar a la situación contingente producen conflictos y alteraciones que debe enfrentar la planificación de corto plazo.
ACTIVIDADES DE PLANIFICACIÓN DE CORTO PLAZO
FORMA DE REALIZARLALa planificación de minas tiene como objetivos principales, programar la producción y proyectar el desarrollo de la mina para distintos periodos de la vida del proyecto minero. La panificación esta insertada dentro de las políticas de la gestión empresarial que es esencialmente maximizar los excedentes.
Los criterios de planificación para el corto plazo son:
Cumplir con los objetivos de mediano plazo para cada año del trimestre, mes, quincena, semana y turno/día.
Ubicar la secuencia optima de extracción y que aporten los minerales útiles comprometidos.
Diseñar las Tronaduras.
Mantener el perfil de fino, controlando la producción.
Alcanzar y Mantener niveles aceptables de recuperación en los procesos metalúrgicos. Optimizar la capacidad de extracción en los sectores productivos.
Controlar la secuencias de avance en condiciones Geomecánica, geológicas y estructurales.
Para la ejecución de la planificación a corto plazo se requiere de la utilización de los siguientes datos de entrada:
Diseño de Fases.
Modelo de Bloques, con su respectiva ley media del sector. Topografía.
Plan de mantención de equipos de mina. Aspectos Geomecánica.
Rendimiento de los equipos de la mina. Perfiles de Transporte.
A continuación se explica a grandes rasgos los principales pasos a seguir para su realización: 1. Definir tareas que competen a la planificación a corto plazo, por ejemplo:
preparación o desarrollos secundarios, preparación de nuevas aperturas de minas o puntos de extracción, control de tonelaje y ley, mantención de activos (accesos, equipos, etc), control presupuestario, innovación tecnológicas.
2. Asociar a cada tarea el tipo de información requerida, por ejemplo: el control de tonelaje y ley, va a requerir información histórica para aplicar ajustes en nuevos planes.
3. Generar metodologías de trabajos rutinarios, entre ellos puede citarse el control de los aceros de perforación, preparar información para otras instancias de la planificación, elaborar presupuestos, etc.
4. Elaborar metodologías de análisis para situaciones esporádicas y no previstas. A partir de lo anterior se explica detalladamente cada etapa del desarrollo una planificación a corto plazo:
1. Desarrollo de un Programa de Producción para una Empresa Minera
El programa de producción mensual, debe tener características especiales y además satisfacer los requerimientos mínimos necesarios para ser llevado a cabo por operación y de esta manera cumplir con las metas y objetivos establecidos en el negocio minero.
Para poder confeccionar dicho plan se requiere de datos iniciales que darán origen y forma a nuestro plan o programa de producción, entre estos datos se pueden indicar los siguientes:
i. Programa de mantención Mina
Esta información es entregada por el departamento de ingeniería y de mantención mina. Este informe entrega las disponibilidades de los equipos mina (% disponibilidad mecánica ofrecida para el periodo a planificar), además de las diferentes reparaciones, mantenciones y fechas en las que se llevaran a cabo dichas mantenciones. Con esta información se determina la capacidad de carguío y transporte; generalmente esta información es solicitada para periodos de tiempo en los que se subdividirá nuestro plan (generalmente por semanas).
ii. Programa de mantención Planta
Esta información la entrega el departamento de mantención planta. Corresponde a las fechas y tiempo en que la planta o algún equipo, se encontrará detenido por mantención y reparaciones, por lo cual dentro de este periodo la planta no recibirá mineral. Con la información anterior, planificación a corto plazo, debe programar las toneladas de mineral a extraer desde la mina (generalmente semanales y en algunos casos diarios), teniendo en cuenta cuanto es el tonelaje requerido para beneficio en la planta.
iii. Requerimiento mínimo de alimentación a planta y de extracción mina
Este es un dato generalmente establecido por los programas anuales o de largo plazo, y además es la base y meta a cumplir por periodo a programar. El tonelaje de alimentación a planta, es uno de los parámetros importantes a tener en cuenta, ya que el cumplimiento de ingreso de mineral a proceso, tanto en tonelaje como en ley, asegura la rentabilidad de la empresa minera. El atraso en la producción nos puede llevar a no disponer del mineral necesario en el tiempo requerido. La ley media con la cual se realiza la alimentación a planta, está establecida por los programas de mediano y largo plazo que rigen al negocio minero.
iv. Modelo de bloques corto plazo
Para la generación del plan, se debe tener un modelo de bloques que satisfaga lo más real posible la predicción del material a ser extraído y producido, durante el periodo a programar, por lo cual el modelo que entrega geología de producción debe ser actualizado y acotado constantemente, utilizando la información entregada por los sondajes (información utilizada al estimar el modelo de largo plazo).
Para que geología estime este modelo, planificación debe entregar las poligonales que se desarrollaran y explotaran en el periodo establecido (mensual) con anterioridad. De esta manera geología desarrolla los trabajos necesarios para estimar dicho modelo, el cual devolverá a planificación, con el debido tiempo para programar y desarrollar el plan de producción mina. (Programa corto plazo).
v. Proyección topográfica de cierre de mes.
Esta proyección de la topografía a final de mes, consiste en simular el avance que tendrá a final de mes operación mina. Esta proyección de la topografía será utilizada como línea base para el período siguiente a programar. Con la proyección anterior se determina cuanto es el tonelaje a ser removido desde cada una de las frentes y el ritmo de extracción. A este valor se le puede aplicar algún ajuste o valor correctivo admisible, por los diferentes inconvenientes que se puedan presentar durante la operación.
2. Confección del programa de producción para el corto plazo (Mensual)
Teniendo a disposición los datos iniciales para el programa, se puede dar inicio a la confección de este. En primera instancia se realiza un análisis global de cuál será el desarrollo de la mina en el periodo a programar, es decir, determinar en valor grueso los tonelajes a remover por Fase, frentes operativas, tonelaje para alimentar planta, mantenciones y otros movimientos. Este lineamiento rápido, se realiza comparando el requerimiento establecido en el largo plazo.
3. Lineamientos para el programa mensual
Días de operación mina para el periodo, generalmente 30 días que deben
ser repartidos en semanas para poder confeccionar el plan.
Movimientos mina. Para el periodo a programar se debe realizar un
movimiento global mina, para lo cual se debe determinar el tonelaje en particular dependiendo de la disponibilidad de frentes extractivas y la disponibilidad de mineral para alimentar a planta.
Tonelaje de alimentación a buzón o stock pile, es el tonelaje que ingresara a
proceso en la planta, este dato también establecido en el largo plazo, está basado en la capacidad de tratamiento de la planta de proceso (Concentradora o Lixiviación), considerando sus programas de mantención.
4. Determinación de tonelajes por periodo a desarrollar mina
Este requerimiento es calculado a partir de las disponibilidades mecánicas (%DM) de los diferentes equipos, tanto carguío como de transporte, hay que señalar que a partir de los % DM, se pueden determinar los otros índices operacionales de los diferentes equipos, aprovechando la utilidad de planillas electrónicas.
5. Determinación del tonelaje de alimentación a planta
Se refiere netamente a determinar cuánto será el tonelaje requerido por la planta en cada periodo (semanal) o en su defecto una alimentación diaria a buzón. Para esto se debe disponer del dato entregado para la mantención planta, referida a los días y horas en la cual se detendrá la planta para efectuar su mantención. Y el cumplimiento que se debe lograr según la proyección en el largo plazo.
6. Determinación de las distancias de transporte del programa
El plan de movimientos debe ser solventado con las diferentes distancias que se deberán recorrer para lograr los movimientos asociados, por lo cual debemos determinar las distancias que se desarrollaran en el programa de producción, para ello se cuenta con los diferentes orígenes indicados en el programa (Rajo, Fase, nivel de extracción) y sus destinos dependiendo del tipo de material extraído (Buzón, botaderos, acopios intermedios, etc). Teniendo tanto el origen como el destino, podemos determinar las distancias que recorrerán los equipos de transporte, en los circuitos establecidos para ello.
Ya se han determinado los tonelajes a mover en cada uno de los rajos, los que poseen diferentes características, ya sea mineral o estéril, además su composición litológica es diferente dependiendo del sector en el que se encuentran, con diferente dureza y por ende distinta capacidad de perforación. Por lo anterior se deben determinar los metros necesarios a perforar y las horas de perforación que se requerirán, dependiendo del tipo de material, por lo cual las mallas de
7. Desarrollo y confección del plan
Determinado los requerimientos necesarios para cubrir la alimentación a buzón y además los movimientos máximos por periodo semanal, se procede a distribuir en forma armónica los movimientos por rajos, fases y bancos. Hay que tener bien claro los rendimientos de los equipos de carguío, que son los críticos en el desarrollo y extracción de la mina, además considerar los tiempos de: perforación, cambios de tronadas, e ingreso a nuevos bancos, sino se dispone de más de una frente en un mismo rajo o fase. Este es el punto en que el planificador debe hacer uso de su mayor conocimiento, tanto teórico como practico operativo, para lograr la confección de un plan de producción realista.
Para realizar la distribución de los movimientos, se debe disponer de un inventario de materiales (Mineral – Estéril), tanto material quebrado como también de material in-situ a extraer, con esto se realiza el consumo de reservas a programar. En el corto plazo en un rajo y banco a programar, las líneas de fases se pueden subdividir en tronadas simuladas, las cuales están relacionadas en un área que satisfaga los requerimientos máximos y mínimos de perforación (número de pozos, tonelaje a quebrar, acceso de perforación, etc.)
Para obtener los datos necesarios de toneladas tanto de estéril como mineral y sus respectivas leyes, se debe cubicar mediante apoyo informático (softwares especializados en minería, como Datamine; Gemcom; Vulcan; Metsistem, etc.), en el caso de determinación manual se realiza por planimetría y ponderación de leyes. El equipo que mantendrá la alimentación a buzón, no debe tener un rendimiento día menor que el requerido por la planta y a su vez no tener un rendimiento mayor que sobrepase el tonelaje a recibir por la planta, ya que esto produciría destinar mineral a stock, lo cual provocaría realizar un remanejo de mineral que no es rentable al negocio minero. Por lo anterior podríamos concluir que aquellos equipos que tienen rendimiento y productividad alto, deben ser destinados principalmente a los desarrollos de las diferentes expansiones, Fases y aperturas de nuevos rajos (prestriping) y con esto lograr el despeje de las zonas de mineral en los tiempos establecidos en la programación de largo plazo.
Esta metodología de planificación de corto plazo presenta una serie de problemas, tales como: Importante inversión de tiempo, debido al proceso manual de prueba y error que
realiza el planificador.
Incumplimiento de restricciones de ley, debido a que el nivel de agregación con que se calcula el plan de largo plazo donde a nivel de fase-banco se cumplen las restricciones, no garantiza que período a período en el mediano y particularmente en el corto plazo se puedan respetar.
Alto nivel de remanejo, debido a que el perfil de equipos con el que se planificó el largo plazo es concebido para una operación masiva que en el corto plazo enfrenta a una realidad selectiva. Esto desencadena una disminución en la productividad de equipos con implicancia directa en el costo de la operación minera. Esta metodología manual de planificación se realiza sin visión en el tiempo, es decir,
sólo se trata de cumplir con los requerimientos actuales, sin considerar lo que se dejará para explotar en el futuro.
TIEMPO Y ACTIVIDADES INVOLUCRADAS TIEMPO
La planificación a corto plazo dentro del negocio minero puede ser clasificada según la proyección en el tiempo que esta tenga:
a. Planificación Semanal
La programación semanal, incluye la secuencia lógica de paso de acuerdo al programa mensual. Este contempla los siguientes aspectos específicos:
Figuras de polígono, indicando los sectores a extraer. Secuencia operativa.
Producción de Mineral. Movimiento total. Abastecimiento a Planta
En la secuencia operativa de los sectores a extraer, cada polígono debe contar con información asociada a la fase, banco, números de tronadas, ritmo de extracción, tonelaje y ley de cada bloque programado en la secuencia.
También se debe generar la carta de tiraje de abastecimiento semanal que es la programación del abastecimiento diario a planta por turno correspondiente al periodo semana de lunes a lunes.
Por último debe, se debe informar el cumplimiento de la semana, el cual compara la producción y el movimiento real de la mina con lo programado durante este periodo. Este informe es reportado directamente a Gerencia Mina, debiendo justificar los desvíos semanales si es que los hubiese.
b. Planificación Mensual
La planificación mensual consiste en definir los sectores que serán explotados, o sea, los bancos. Se debe tener en cuenta un ancho mínimo que depende de los anchos de los equipos involucrados como también de la malla de perforación y tronadura, quienes sobre la base de antecedentes del grado de fracturamiento, tipo de roca, dureza, experiencia de terreno, nos indicará los parámetros de la malla de perforación.
Una vez que se ha definido el ancho y largo de las expansiones, y realizada la modelación de acuerdo al tamaño de estos y del área involucrada, se procede a cubicarlos, de modo de obtener finalmente la información referente al tipo de material involucrado y sus características.
La cubicación arroja como resultado el banco con el modulo involucrado y su tonelaje asociado.
c. Planificación Trimestral
Se denomina programa trimestral al plan minero de producción generado por el área de planificación de corto plazo, al cual contiene la información de los bancos y sectores en producción programados para los próximos tres meses, como también información de los desarrollos a realizar en ese periodo.
También incluye información de requerimiento de flota de camiones, cantidad de cargadores y perforadoras necesarias para la producción planificada.
ACTIVIDADES INVOLUCRADAS
La planificación de corto plazo es también llamada planificación operativa, aquí es donde se deben materializar los lineamientos planteados por el mediano plazo. Su objetivo es generar los programas de extracción de minerales con los respectivos desarrollos de la mina, siguiendo los ritmos definidos en el programa anual y optimizando los recursos de la operación. Las decisiones que se tomen están bastante orientadas al aspecto operacional y administrativo de la faena. Las actividades principales son:
1. Actividades de Programación.
En las actividades de programación, se realiza la planificación de los programas mensuales, semanales y diarios, estos mostrarán en forma clara la secuencia de extracción que se realizará, los recursos que estarán involucrados, los bancos y sectores que serán explotados como también los ritmos que presentarán las flotas de equipos, de acuerdo a los planteamientos entregados por el largo plazo y ratificados por operaciones según los índices operacionales obtenidos en períodos anteriores.
Además indicará el tonelaje, el tipo de material, los bancos involucrados, como también la ley de mineral y las distancias de transporte, todo esto relacionado directamente con los compromisos de producción.
Los antecedentes necesarios que se requieren para confeccionar un programa de producción son:
i. Plan de producción a largo plazo.
ii. Rendimientos de equipos e índices operacionales. iii. Modelos de reservas.
iv. Situación actual de la mina.
Una vez confeccionado el programa preliminar, viene la etapa de consenso con operaciones mina, en donde se analizarán aspectos relativos a la secuencia de extracción, ya que las directrices a seguir ya fueron entregadas por la planificación de largo plazo y son estos los que rigen al programa mensual. Si se realiza alguna modificación a la secuencia, ocurre un proceso iterativo, se vuelve a la etapa de confección del programa, para ser posteriormente presentado a la operación.
Una vez logrado este consenso, se emite un informe en donde se indica los tonelajes de mineral, mineralizado, estéril y la ley que se espera obtener. En este informe se indicarán los antecedentes que sirvieron de base para la confección del programa. Anexo al programa se incluye dos planos: uno plano en donde se indican las áreas que serán extraídas y otro en el cual se especifican las áreas que serán perforadas.
2. Actividades de Control
En las actividades de control, el planificador debe estar constantemente verificando en terreno que las líneas de stripping definidas, que sean respetadas por la operación y se extraiga hasta donde se ha programado, evitando que se adelante la extracción en sectores que no se ha programado su extracción, como también debe verificarse la mantención de las bermas que se han proyectado, por importante función de contención y estabilidad, asegurando la estabilidad del rajo. Si las bermas son reducidas en su ancho, perderían su capacidad para impedir eventuales derrames de bancos superiores con el consecuente riesgo para las personas y equipos.
Diariamente junto con un plano de avance se debe corroborar el material que ha sido extraído con lo que se ha informado, de manera que no existan errores en la interpretación de la calidad de los materiales. Mencionado lo anterior, se marcan líneas de calidad indicadas mediante coligües de color rojo que encierran el área
A pesar que la función de control la efectúa el jefe de turno, el planificador debe siempre verificar la calidad de los materiales extraídos como una manera de apoyo a la gestión.
La cubicación de los materiales extraídos es otra medida de control, de manera de verificar el movimiento de materiales informado por la operación, de esta manera se cubican los diferentes bancos explotados y se emite un informe con la calidad de los materiales involucrados. Esta comparación sirve además para verificar lo que indica el archivo de reservas con lo que realmente se extrajo de la mina, de manera de realizar reconciliaciones con el área de geología.
3. Actividad Topográfica
La actividad corresponde al apoyo topográfico a operaciones, aquí se realizan marcas posteriores a las tronadas como las correspondientes a crestas duras, estas marcas sirven para indicar al operador hasta donde está tronado y debe extraerse, de esta manera se limita al sector a extraer.
Las tareas relacionadas con la marca de mallas de perforación, el avance diario, el replanteo de accesos como también los levantamientos para proyectos varios, es otra labor de apoyo que debe cumplir el área de planificación a corto plazo. Estas áreas deben ser de alta precisión y detalle, puesto que de ello depende el cumplimiento del diseño programado.
Ilustración 2. Actividades de Planificación de Corto Plazo.
Programación
• Seceuncia
extracción
• Sectores a
explotar
• Recursos
involucrados
Control
Producción
• Lineas
stripping:
• Calidad/
Mineral
• Material
Extraído
Topografía
• Marcas de
Tronadura y
Malla de
Perforación
• Replanteo de
accesos
AREAS DE RETROALIMENTACION
1. Interacción con Planificación Minera a Largo Plazo
El área de planificación de largo plazo, entrega los lineamientos corporativos que se deben considerar para la planificación a corto plazo, ya sea, leyes de corte, tonelajes a remover mensual, tonelajes de alimentaciones a planta, direccionamiento de los desarrollos, aperturas de nuevas áreas a explotar, modificación de fases ante ajustes económicos, ajustes al modelo de bloques, ubicación y diseño de botaderos, define la ubicación de los diferentes acopios, etc. El corto plazo entrega las novedades que se enfrentan diariamente y el análisis de estas, para la toma de decisiones que modifiquen alguno de los lineamientos anteriormente nombrados. Además de las modificaciones que se realizan en el corto plazo para asegurar la producción, y que en algunas ocasiones atentan con el desarrollo del plan minero a largo plazo.
2. Interacción con Geología Minas
Para lograr la confección de los diferentes planes de producción mensuales se debe trabajar conjuntamente con geología, entregando información para que ellos determinen características de los sectores a explotar. Esta retroalimentación parte con la entrega por parte de planificación de las diferentes fases y sectores a explotar en el mes que se desea programar.
Con lo anterior, geología entrega sectorización litológica, estructural y el modelo a corto plazo, antecedentes que se utilizaran para estimar los tonelajes a remover en el desarrollo de la mina, y los diferentes destino que se le darán a estos materiales (mineral, mineralizado o lastre). De la misma manera, las características litológicas y estructurales servirán para la determinación de las mallas de perforación, y el tipo y cantidad de carga a utilizar en la tronadura. (Esta última información debe ser entregada a operaciones minas).
3. Interacción con Operación Mina
Esta es el área con la cual planificación a corto plazo tiene la mayor interacción, dado que con el trabajo conjunto, se logran las metas establecidas en cada programa de producción; existiendo un alto aporte de las dos áreas, para continuar con la operatividad y vida de la empresa minera. No olvidar que los planes anuales, planificación a corto plazo los tiene que disgregar para hacerlo operativos, pero quien realmente se lleva el peso o la responsabilidad de ejecutarlos y cumplirlos es operación mina, por lo tanto planificación corto plazo debe guiar y apoyar en forma continua a esta área.
Como apoya planificación a corto plazo a la operación:
a. Entregando planes de producción detallados y precisos para ser ejecutados. b. Guiarlos en los sectores que se están desarrollando, con indicación de áreas a
perforar y quemar.
c. Indicar sectores de nuevas aperturas.
d. Planificando la construcción de caminos a botaderos y a planta de proceso.
e. Con la información entregada por geología y con el apoyo topográfico, se entregan las marcas necesarias para la extracción del sector tronado.
f. Indica y recomienda las mallas de perforación que se ejecutaran.
g. Coordina secuencia de disparos que aporten material suficiente para mejorar el rendimiento de equipos, pero con mayor énfasis en el mineral necesario para alimentar buzón.
4. Interacción Operación Planta
Esta área está a la espera de las indicaciones de minerales que ingresaran a proceso, con lo cual se preparan los insumos necesarios para recuperar y obtener el metal de buena calidad.
Si se analiza cada área como un centro de negocio, este es el principal cliente de la operación y planificación, ya que todo el esfuerzo que se realice se verá reflejado en el producto final que entregue la planta de proceso. Del plan mensual entregado, se calcula y simula la producción de concentrados o precipitados, estimando la cantidad de insumos necesarias. Día a día se retroalimenta de las características de los minerales que ingresaran a la planta como leyes, tonelajes, mineralización, litología, mezclas e impurezas.
5. Control de Producción y Plan de Corto Plazo
Debe contar con las herramientas necesarias para llevar un control sobre el programa establecido para un periodo “X”, es vital para la toma de decisiones inmediatas, por lo cual cada planificador debe crear sus propias formas de controlar. En la actualidad se cuentan con diversas herramientas computacionales que sirven de apoyo al planificador en la confección de planes y estimaciones necesarias. Además se facilita el control mediante la utilización de planillas electrónicas con información relevante que nos puede indicar, la variación y cumplimiento de planes de producción, comparar avances físicos y financieros reales versus programado, hacer simulaciones, etc.
Ilustración 3. Retroalimentación Planificación de Corto Plazo.
Corto
plazo
Largo Plazo Operación Mina OperaciónPlanta Producción Control Geología
EJEMPLO PRÁCTICO 1: SPENCE.
Para ejemplificar el proceso de planificación a corto plazo, se expondrá de manera breve y concisa un caso de estudio extraído de la memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas titulada “Modelo de planificación minera de corto y mediano plazo incorporando restricciones operacionales de mezcla” (Vargas, 2011). En este trabajo la faena estudiada es Spence S.A., una compañía minera operada y perteneciente a BHP Billiton. Consiste en una explotación por minería a cielo abierto con un proceso de extracción de cobre basado en la hidrometalurgia y electrometalurgia. Se ubica en la comuna de Sierra Gorda a un costado de la carretera N° 25, a 45 kilómetros al suroeste de Calama y a 150 kilómetros al noreste de Antofagasta a 1,700 metros de altura, en medio del desierto de Atacama, en la Pampa del Indio Muerto en Chile. El yacimiento es de tipo pórfido cuprífero, mineralizado con óxidos de cobre y sulfuros secundarios (y a mayor profundidad se encuentran sulfuros primarios). Las reservas del yacimiento Spence están estimadas en 310 millones de toneladas de mineral de cobre con una ley promedio total de 1.14% a una ley de corte de mineral de 0.30%. Estas reservas de mineral se dividen en 79 millones de toneladas de mineral oxidado lixiviable con una ley de 1.18% de CuT y 0.88% de CuS, y 231 millones de toneladas de mineral sulfurado bio-lixiviable con una ley de CuT de 1.13%. La producción aproximada es de 200,000 toneladas de cátodos de cobre al año, y por su parte la mina presenta una capacidad de movimiento de material (estéril y mineral) de 220,000 tpd, y una capacidad de planta de procesamiento de 50,000 tpd. A continuación se presenta el diagrama de flujo del proceso:
El material extraído desde la mina puede ser clasificado, desde un punto de vista mineralógico, como sulfuros, óxidos, mixtos, estéril y ROM. Luego, el material ROM siempre tiene destino la planta de tratamiento, el material mixto se procesa junto al material oxidado, y el material oxidado se procesa en periodos alternados con el sulfurado (campañas).
Luego se define la función objetivo con el fin de maximizar el cobre fino a obtener en cada periodo, sujeto a las restricciones de capacidad de movimiento mina y de chancado para las campañas de procesamiento de minerales (óxidos y sulfuros), respetando precedencias de talud y geometrías de avance en la extracción de una fase (o banco), incorporación de materiales a la planta de proceso desde stocks y restricciones geo metalúrgicas. Esta optimización se realiza utilizando el software ILOG CPLEX, basado en programación lineal mixta. Para mayor información respecto a las restricciones, consideraciones y programación se sugiere consultar el texto antes mencionado.
Los principales inputs se señalan a continuación:
Atributo Máximo
CO3 1.20%
Clacid 0.8 Kg/t
Mezcla 25%
Finos_geomet 20%
Tabla 1: Restricciones Geo Metalúrgicas En donde
CO3 corresponde al contenido de carbonato (dado que es un consumidor de ácido aumenta el costo del proceso y reduce su eficiencia).
Clacid corresponde al contenido de cloro en el proceso (la generación de ácido sulfúrico en el proceso de bio lixiviación puede destruir a la bacteria responsable de la concentración de cobre).
Mezcla corresponde al porcentaje de material argílico (que eventualmente puede dificultar la percolación en el proceso de lixiviación).
Finos_geomet corresponde a los finos entregados desde la operación minera y es particular de cada litología y el proceso de conminución aplicado.
Mes Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5
jul-08 1580 1670 1685
ago-08 1565/1550 1655 1670
sep-08 1625 1670
Tabla 2: Estrategias de Consumo de Planificación a Corto Plazo
En la tabla 2 se muestran los bancos que deben ser extraídos en cada fase para cada mes del cuatrimestre del año. El color rojo indica la presencia de sulfuros, el verde la presencia de óxidos y el color azul caracteriza al material estéril.
Tipo de
Material Bloques N° de Tonelaje (Mt) Finos Cu (Kt) Ley Cu (%) (Kg/t) Clacid CO3 (%) Finos_Geomet (%) Mezcla (%)
Sulfuro 1497 5.63 120.12 2.13 0.45 0.19 19.9 11.5 Óxido 953 3.44 37.48 1.09 2.66 0.27 17.5 14.9 Mixto 376 1.37 15.8 1.15 1.24 0.27 18.1 11.0 ROM 560 2.00 8.05 0.40 0.72 0.17 19.8 8.3 Estéril 6590 19.73 4.71 0.02 0.49 0.15 22.5 0.4 Total 9976 32.17 186.16 0.58 0.76 0.17 21.1 4.9
Tabla 3: Caracterización de los materiales considerados en el cuatrimestre
Cabe mencionar que los datos presentados en la tabla 3 corresponden a información obtenida después de un análisis exploratorio del modelo de bloques a corto plazo, el cual considera bloques de dimensiones de 10x10x15 metros, posición espacial de los bloques según un sistema cartesiano, y atributos tales como leyes, densidad y características geo metalúrgicas obtenidos mediante sondajes operacionales y de infill, pozos de tronaduras y mapeos geológicos a nivel de banco. Luego, las coordenadas de los bloques contemplados en el cuatrimestre son: Fase Banco X Y Z 2 1550 74955 480095 1557.5 2 1565 74775 480115 1572.2 2 1580 74645 480045 1587.5 3 1625 74365 479395 1632.5 4 1655 73575 479255 1662.5 4 1670 73565 479405 1677.5 5 1670 74015 479935 1677.5 5 1685 73845 479985 1692.5
Tabla 4: Coordenadas de los bloques del modelo a corto plazo
Por otro lado las restricciones geo metalúrgicas y de capacidad se muestran en la siguiente tabla:
Período Días Campaña Extracción Mina (Mt)
Material procesado
(Kt)
Clacid
(Kg/t) CO3 (%) Fino_Geomet (%) Mezcla (%)
1 14 Sulfuro 3.08 700 0.8 1.2 20 25 2 14 Sulfuro 3.08 700 0.8 1.2 20 25 3 14 Sulfuro 3.08 700 0.8 1.2 20 25 4 14 Sulfuro 3.08 700 0.8 1.2 20 25 5 14 Sulfuro 3.08 700 0.8 1.2 20 25 6 7 Sulfuro 1.54 350 0.8 1.2 20 25 7 14 Óxidos 3.08 700 - 1.2 20 25 8 1 Óxidos 0.22 50 - 1.2 20 25
A nivel semanal, la estrategia de extracción queda determinada por: Semana Día Inicio Término Día Días Mineral Tipo
1 01-jul 07-jul 7 Sulfuros
2 08-jul 14-jul 7 Sulfuros
3 15-jul 21-jul 7 Sulfuros
4 22-jul 28-jul 7 Sulfuros
5 28-jul 04-ago 7 Sulfuros
6 05-ago 11-ago 7 Sulfuros
7 12-ago 18-ago 7 Sulfuros
8 19-ago 25-ago 7 Sulfuros
9 26-ago 01-sep 7 Sulfuros
10 02-ago 08-sep 7 Sulfuros
11 09-sep 15-sep 7 Sulfuros
12 16-sep 22-sep 7 Óxidos
13 23-sep 29-sep 7 Óxidos
14 30-sep 30-sep 1 Óxidos
Tabla 6: Estrategia de extracción semanal
Respecto al stock de la mina, este se puede sub dividir según la mineralogía (óxido o sulfuro), esta según su ley (alta o baja) y finalmente una subdivisión según su calidad (basada en su contenido argílico), tal como se muestra en la siguiente ilustración:
Ilustración 5: Diagrama de clasificación de stocks
Luego, agrupando los stocks según óxido o sulfuro (ponderando los valores correspondientes a las variables geo metalúrgicas de ley y calidad) se obtiene la cantidad correspondiente al inicio del periodo cuatrimestral se muestra en la siguiente tabla:
Stock de
Sulfuro
Alta Ley
•Alta Calidad •Baja CalidadBaja Ley
•Alta Calidad •Baja CalidadStock de
Óxidos
Alta Ley
•Alta Calidad •Baja CalidadBaja Ley
•Alta Calidad •Baja CalidadStock Tonelaje (Mt) Cobre (%) Ley de (Kg/t) Clacid CO3 (Kg/t) Fino_Geomet (%) Mezcla (%)
Sulfuro 1.67 1.06 0.45 0.19 19.9 11.5
Óxido 8.5 1.03 2.25 0.27 17.7 13.8
Tabla 7: Caracterización de stocks previo al proceso de planificación
Además, el algoritmo necesita de parámetros ponderadores de control para el proceso de optimización:
FMM: saturación de capacidad de transporte, considerando la disponibilidad mecánica de los equipos y por ende la cantidad de movimiento del material que debe ser cumplida.
TL: control geométrico que permite garantizar la conexión de las soluciones
imponiendo un camino según reglas de precedencia.
Sc: factor binario que se encarga de activar/desactivar la capacidad del modelo de
procesar un bloque en un periodo distinto al que es extraído de la mina (“stock a cola”).
MRU: concepto de unidades de reservas mineras conectadas en un grafo para alimentar al modelo de optimización. Entrega una herramienta para incorporar áreas mínimas de operación de equipos mineros.
Luego, a modo de comparación, se muestran los resultados obtenidos tanto por el modelo optimizado y lo que plantea el planificador a corto plazo de la faena. A continuación se señalan los programas de producción detallados en tablas y representados a través de sus gráficos correspondientes:
Programa de producción Optimizado
Período (ktpd) Óxido Sulfuro (ktpd) Stock_Ox (ktpd) Stock_Sulf (ktpd) Ley (%)
1 0 47778 0 2222 2.85 2 0 48363 0 1637 2.9 3 0 48049 0 1951 2.49 4 0 47634 0 2366 2.44 5 0 47252 0 2748 2.33 6 0 45049 0 4951 2.29 7 48865 0 1088 0 1.64 8 50000 0 0 0 1.82
Ilustración 6: Plan de producción a corto plazo optimizado Programa de producción Tradicional
Período (ktpd) Óxido Sulfuro (ktpd) Stock_Ox (ktpd) Stock_Sulf (ktpd) Ley (%)
1 0 50000 0 0 1.8 2 0 50000 0 0 2.69 3 0 32228 0 16483 1.82 4 0 41422 0 8529 1.7 5 0 44482 0 5561 1.44 6 0 44500 0 5500 2.24 7 49840 0 0 0 0.76 8 50000 0 0 0 1.29
Tabla 9: Plan de producción a corto plazo tradicional
Comparando ambas propuestas, se observa que el modelo optimizador genera una producción de finos mayor en un 37% respecto al plan propuesto por la compañía (121120 toneladas y 87779 toneladas respectivamente), con una disminución del remanejo del 60%, cumpliendo estrictamente las restricciones geo metalúrgicas y proponiendo secuencias de extracción para cada banco y fase:
Ilustración 8: Resultados de secuencia de extracción de la fase 2: banco 1565 a la derecha y 1580 a la izquierda
Luego, el planificador debe hacer esta propuesta de planificación operativa, asignando los equipos necesarios (camiones y palas) según su rendimiento, capacidad, disponibilidad, utilización y tamaño a las frentes de extracción propuestas por el modelo optimizador, además de suavizar las secuencias entregadas. Debido a esto, puede obtenerse una leve variación en los resultados reales respecto al modelo optimizado.
EJEMPLO PRÁCTICO 2: ZALDÍVAR.
Para ejemplificar el proceso de planificación a corto plazo, se expondrá de manera breve y concisa un caso de estudio extraído de la memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas titulada “Mejoramiento de la planificación de corto plazo mediante la implementación del módulo chronos” (Ramírez, 2009). En este trabajo la faena estudiada es Minera Michilla S.A., cuyo yacimiento se encuentra en la provincia de Antofagasta, comuna de Mejillones, en el Km 105 del camino a Tocopilla y a 25 Km desde la costa hacia el interior a una altura de 800 msnm. El proceso productivo se basa en la explotación de una mina por rajo abierto (rajo Lince) y una mina subterránea (Estefanía), además de un proceso de concentración por hidrometalurgia y refinación electrolítica. La planta cuenta con una capacidad de 50 ktpa. En junio del 2007 el directorio de la compañía aprobó el plan de producción para el periodo 2008-2009 sustentándose en 11.530 Mt con 0.96% de CuT.
El programa trimestral corresponde al plan minero de producción generado por el área de planificación de corto plazo, el cual contiene información de los bancos y sectores en producción programados, como también información de desarrollos a realizar en dicho periodo. Además se incluye información de requerimiento de la flota de camiones, cantidad de cargadores frontales y perforadoras.
El plan mensual corresponde al programa de extracción por sectores (bancos, fases y/o stocks) con equipos (cargadores, camiones y perforadoras), así como los trabajos a realizar con equipos de apoyo. Para su elaboración se necesitan antecedentes como el plan mensual de mantención de equipos y el plan detenciones de la planta de chancado, diseño de fases, plan anual, balance de materiales, leyes reportadas por planta, información estadistica (relativa a porcentaje de utilización de equipos y movimientos de los mismos) y el modelo de bloques actualizado con la información de leyes de pozos de tronadura.
La información relativa a los equipos se resume en la siguientes tablas:
Tipo Equipo Marca
Capacidad de Balde Nominal (t) Producción Promedio (t/d) Cantidad Cargador Frontal Caterpillar 992G 20.6 20000 3
Tabla 10: Detalle de los equipos de carguío Tipo Equipo Marca Capacidad de Tolva Nominal (t) Capacidad de Tolva Colmada (t) Cantidad Camión Caterpillar 777D 96 73.6 9 Camión HD785-5 Komatsu 96 73.6 2
Etapa de
Chancado Chancador Tipo de Marca Modelo Granulometría entregada Capacidad (t/h) Cantidad
Primario Mandíbulas Boliden Allis 48'x60' 8” 750 1
Secundario Cono Nordberg HP-700 2” 440 1
Terciario Cono Boliden Allis 2x60 3/8” 2
Tabla 12: Detalle equipos de chancado
Luego, la realización del plan de producción se realiza mediante el módulo Chronos, perteneciente a la interfaz de Vulcan. Dentro de este módulo, se encuentra la información del diseño minero, plan minero y las reservas correspondientes (modelo de bloques a corto plazo), en donde se puede asignar a la programación equipos de carguío. Con esto, el módulo permite:
Definir reglas de precedencia entre bloques a programar.
Creación de calendarios operacionales, asignando recursos individuales o flotas. Chequear inmediatamente los impactos producidos por cada decisión.
Una vez que se ha determinado por planificación de largo plazo que el movimiento de material en el mes de julio debe ser de 1.9 Mt, con lo que se alcanza una producción de 162 Kt con una ley de 0.72% de CuT, se construye la secuencia de extracción del periodo considerando los compromisos de mineral en cuanto a producción y el abastecimiento a planta.
Como resultado, la planificación de Julio se programa en base a la extracción de las fases 7,10 y 12, tal como lo muestra la siguiente imagen:
Finalmente, el plan detallado de producción para cada día se muestra en la siguiente tabla:
Periodo Día
Ley Baja Ley Intermedia Ley Alta
Lastre
(t) Mineral (t) Ley Cu (%) Tonelaje total (t) Tonelaje
(t) Ley Cu (%) Tonelaje (t) Ley Cu (%) Tonelaje (t) Ley Cu (%)
1 01-jul 1577 0.60 1356 0.82 858 1.16 57571 3791 0.80 61362 02-jul 1296 0.57 1582 0.78 1579 1.66 56906 4456 1.03 61362 03-jul 1011 0.53 2613 0.81 5107 1.99 52633 8729 1.47 61362 04-jul 1551 0.59 2657 0.87 8723 2.00 48431 12931 1.60 61362 05-jul 2445 0.61 707 0.91 7538 1.93 50672 10690 1.56 61362 Total 7880 0.59 8915 0.83 23805 1.92 266213 40600 1.42 306813 2 06-jul 1987 0.56 3335 0.78 6364 1.87 49676 11686 1.34 61362 07-jul 3593 0.63 3350 0.80 12341 2.25 42078 19284 1.69 61362 08-jul 4246 0.62 2195 0.81 4417 1.78 50504 10858 1.13 61362 09-jul 2045 0.61 693 0.83 7845 1.77 50779 10583 1.48 61362 10-jul 2220 0.61 2701 0.84 9385 1.67 47056 14306 1.35 61362 11-jul 4606 0.61 5190 0.84 451 1.39 51115 10247 0.76 61362 12-jul 1071 0.63 2337 0.85 14061 2.55 43893 17469 2.20 61362 Total 19768 0.61 19801 0.82 54864 2.07 335101 94433 1.50 429534 3 13-jul 0 0.00 184 0.89 20109 2.45 41069 20293 2.44 61362 14-jul 1576 0.61 1566 0.90 14350 1.65 43870 17492 1.49 61362 15-jul 1489 0.61 552 0.93 2040 1.40 57282 4080 1.05 61362 16-jul 87 0.51 0 0.00 306 1.88 60969 393 1.58 61362 17-jul 87 0.51 0 0.00 306 1.88 60969 393 1.58 61362 18-jul 69 0.51 0 0.00 240 1.88 61053 309 1.58 61362 19-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 Total 3308 0.60 2302 0.91 37351 2.07 386574 42960 1.90 429534 4 20-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 21-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 22-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 23-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 24-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 25-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 26-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362 Total 0 0.00 0 0.00 0 0.00 429534 0 0.00 429534 5 27-jul 0 0.67 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.67 61362 28-jul 896 0.54 1003 0.86 0 0.00 59463 1899 0.71 61362 29-jul 2278 0.54 2551 0.86 0 0.00 56534 4828 0.71 61362 30-jul 350 0.54 392 0.86 0 0.00 60619 743 0.71 61362 31-jul 0 0.00 0 0.00 0 0.00 61362 0 0.00 61362
Periodo Día Extracción Fase Banco Tronada Producción (t) Ley CuT (%) Lastre (t) Tonelaje total (t) 1 01-jul PH 7 710 3 3735 0.81 16719 20454 02-jul PH 7 710 3 2127 0.81 9522 11649 02-jul PH 7 710 4 2330 1.24 6476 8806 03-jul PH 7 710 4 3388 1.24 9418 12806 03-jul PH 7 710 5 5341 1.61 2307 7648 04-jul PH 7 710 5 9045 1.61 3907 12952 04-jul PH 7 710 6 3886 1.57 3616 7502 05-jul PH 7 710 6 10595 1.57 9859 20454 2 06-jul PH 7 710 6 3754 1.57 3493 7247 06-jul PH 7 710 7 6128 1 5454 11582 06-jul PH 7 710 8 1625 2.12 0 1625 07-jul PH 7 710 8 6825 2.12 0 6825 07-jul PH 7 710 9 5186 2.34 5 5191 07-jul PH 7 710 10 7094 0.84 1344 8438 08-jul PH 7 710 10 5335 0.84 1011 6346 08-jul PH 7 710 1 5165 1.47 8943 14108 09-jul PH 7 710 1 5281 1.47 9145 14426 09-jul PH 7 710 2 4780 1.59 1247 6027 10-jul PH 7 710 2 10224 1.59 2668 12892 10-jul PH 7 710 3 3777 0.75 3786 7563 11-jul PH 7 710 3 10170 0.75 10193 20363 11-jul PH 7 710 4 73 2.06 18 91 12-jul PH 7 710 4 12079 2.06 2986 15065 12-jul PH 7 710 5 5389 2.52 0 5389
Tabla 14: Asignación Cargador 1 para los dos primeros periodos
CONCLUSION
Como se ha evidenciado en los ejemplos mostrados y los conceptos expuestos, existen normas generales y variables comunes que rigen y definen el proceso de planificación a corto plazo. Sin embargo existe un factor determinante que definirá el éxito de este proceso, el cual corresponde a una combinación equilibrada entre las habilidades y experiencia del planificador, es decir, dependerá de cómo este utilice eficazmente sus conocimientos teóricos y sean complementados con los empíricos, apoyándose en las herramientas informáticas (software) como en grupos de trabajo multidisciplinarios, entre otros.
Específicamente se observa en el primer ejemplo práctico de la mina Spence, una planificación robusta en cuanto a la producción estipulada, con bajos niveles de remanejo de material, un estricto cumplimiento de las restricciones geo metalúrgicas y un aumento en la producción de fino respecto de la planificación manual. Sin embargo, no se considera de manera explícita las características de los equipos pertenecientes a la faena, si no que más bien el resultado optimizado entrega una guía que define la secuencia de extracción de cada fase y/o banco para el periodo correspondiente, por lo que este resultado debe hacerse operativo.
En cambio, en el caso de Zaldívar dónde se realiza una consideración evidente de las características específicas y operacionales de los equipos pertenecientes a la faena junto con seguir la secuencia lógica de extracción diseñada según reglas de precedencia. A pesar de los índices operacionales de la flota de equipos, el resultado entregado no corresponde al óptimo y carece de robustez como se observa en la Tabla 14, un comportamiento oscilante en las leyes del mineral que proviene desde la mina, lo cual debe ser sopesado con una mezcla de mineral recurriendo al remanejo proveniente de stocks.
Ambos ejemplos comprenden las normas generales detalladas en el presente informe, no obstante, la metodología por la cual obtienen la planificación de corto plazo es desigual, con lo cual se demuestra lo expuesto al inicio de esta sección.
López, N. E. (2012). Análisis y evaluación de Variables claves para planificación de corto plazo. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil en Minas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Santiago de Chile, Santiago, Chile.
Miranda, P. F. (2003). Planificación de corto plazo utilizando variables económicas. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil en Minas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Santiago de Chile, Santiago, Chile.
Adam, E. (Primer Semestre, 2013). Tópicos avanzados: Minería subterránea. Cátedra expuesta para Ingeniería Civil de Minas, Universidad de Santiago de Chile, Santiago, Chile.
Cortés, A. (2012). Planificación de minas corto plazo. Cátedra expuesta para Ingeniería de Minas, Universidad de la Serena, La Serena, Chile. Disponible en Scribd.Com, Directorio:
http://es.scribd.com/doc/150209705/6-2012-Plan-Minas-Corto-Plazo
Vargas, M. (2011). Modelo de planificación minera de corto y mediano plazo incorporando
restricciones operacionales y de mezcla. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil en Minas,
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Santiago, Chile.
Ramirez, J. (2009). Mejoramiento de la planificación de corto plazo mediante la implementación
del módulo chronos. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil en Minas, Facultad de
