Hoy en día algunas operaciones a cielo abierto están empezando a afrontar el agotamiento de sus reservas producto de que el costo de la profundización del rajo se vuelve prohibitivo a partir de cierto punto, lo que puede forzar a dejar mineral sin extraer en los sectores más profundos del yacimientos. Por lo tanto, algunas operaciones están desarrollando nuevas estrategias para extraer el mineral vía sistemas mineros subterráneos.En este trabajo, ase propone una nueva metodología para maximizar el NPV y la producción de fino basado en el agendamiento de la producción conjunto de la operación a cielo abierto y subterránea por Panel Caving. Se calculan tanto las envolventes económicas de la mina a cielo abierto y el Panel Caving, considerando un potencial pilar corona entre ambas por consideraciones geomecánicas. Posteriormente, se realiza el agendamiento de ambos sistemas mineros, considerando restricciones geomecánicas y operacionales y su respectivo impacto en el plan de producción conjunto.

INTRODUCCIÓN

La transición es definida como el concepto de pasar de un método de extracción a otro diferente. Este proceso puede ser desencadenado por la factibilidad económica de extraer el mineral vía el primer método y, por lo tanto, el potencial de percibir ganancias económicas al cambiar al segundo método. Un caso común corresponde a la transición de cielo abierto a minas subterráneas auto-soportadas. Este caso es relativamente más simple que en el caso de métodos de hundimiento dado que las consideraciones geomecánicas permiten el desacople parcial de la operación a cielo abierta y subterránea. Para métodos subterráneos masivos como Block o Panel Caving un enfoque similar a este fue abordado por Julio (2015) que consideró un pilar corona entre las operaciones junto con cálculo de la dilución por el método de Laubscher. Para estos métodos de hundimiento, la optimización simultánea de la producción fue modelada por Epstein et al (2012) considerando diferentes expansiones y sectores para la mina subterránea y el rajo, los cuales ya habían sido secuenciados de una forma compatible. Métodos de optimización para el agendamiento de panel Caving también han sido propuestos: por ejemplo, Smoljanovic et al (2011) mostraron, a través de la aplicación de restricciones de precedencia y capacidad, la importancia de una elección juiciosa del punto de inicio para el desarrollo y producción de la mina subterránea.

METODOLOGÍA

Determinación de envolventes económicas

Esta etapa consiste en la delimitación del modelo de bloques en dos envolventes correspondientes a la mina a cielo abierto y subterránea respectivamente. Se establecen parámetros técnico/económicos para definir estas envolventes como sin precios del metal, costos mina, planta y refinación y recuperación metalúrgica.

Secuenciamiento de bloques

Para el secuenciamiento de los bloques dentro de las envolventes se definen las siguientes variables:

Los destinos definidos corresponden a botadero, planta y stockpile. La función objetivo maximiza el NPV de los flujos de caja tanto de la operación subterránea como la de cielo abierto en forma conjunta, considerando stockpiles como un posible destino intermedio. Para asegurar una producción constante de la mina subterránea, se le asocia una penalización económica por no cumplir las metas productivas por punto de extracción. Las restricciones consideradas son las siguientes:

CASO DE ESTUDIO

Para ejemplificar esta metodología, se utiliza un modelo con 394,400 bloques con cobre y oro. Su ley media es de 0.13% para cobre y 2.35 ppm para oro. Para este estudio, dos opciones fueron evaluadas: un método secuencial, donde el plan de producción para cada método fue optimizado de manera separada y secuencial, mientras que la segunda opción presenta un agendamiento conjunto, evaluando ambas opciones a la vez. Para este último, dos enfoques fueron evaluados: con un pilar corona de 200 m y sin pilar corona entre las dos envolventes. Cada enfoque fue evaluado usando diferentes puntos de inicio de Caving en el layout de la mina subterránea (Puntos A y B).

RESULTADOS

El resultado del VAN y los periodos de transición (PT en la tabla) es mostrado en la Tabla 1. Un plan de producción producto de esta metodología es mostrado en la Figura 2.

Tabla 1 Caso de estudio: resumen del agendamiento para los casos propuestos.

CONCLUSIONES

Este modelo permite la evaluación de la transición tanto para minas ya operativas como por proyectos en etapas tempranas, generando un agendamiento de la producción integrada y con la incorporación de un pilar corona si es necesario. El modelo es novedoso pues extiende esfuerzos previos, los cuales eran o limitados en el enfoque (asumiendo secuencias previas o sólo calculando envolventes económicas) o incapaces de trabajar a nivel de bloques. El modelo no solo permite al usuario obtener el periodo óptimo de transición, sino que también provee un agendamiento de bloques maximizando la producción de cobre y/o NPV. Más aún, permite la incorporación de precedencias por rampas y distintos stocks en la operación a cielo abierto, las cuales no fueron evaluadas en este trabajo dado el incremento considerable en tiempos de cómputo en estudios preliminares.