PLANIFICACIÓN DE EXTRACCIÓN MINERA A CIELO ABIERTO

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UNIVERSIDAD DE TALCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL

CASO APLICADO

PLANIFICACIÓN DE EXTRACCIÓN MINERA A CIELO ABIERTO

Asignatura:        Programación Matemática

Profesor:         Eduardo Álvarez

Alumnos:           Javiera Cuevas

Camila Gutiérrez

José Rojas

Carlos Véliz

CURICÓ - CHILE

27 DE JUNIO 2018

INDICE

1. INTRODUCCION

La minería a cielo abierto es una rama de la minería, definida como la actividad industrial que remueve grandes cantidades de suelo y subsuelo, procesándolos para extraer su mineral y obtener beneficio de ellos. La actividad es reconocida por tener un bajo coste económico constituyendo una de las principales actividades económicas del país.

La planificación minera constituye la parte más importante en este tipo de negocio, desde el punto de vista de la minería tiene como finalidad definir reservas, cómo y cuándo será explotado el mineral y cuál será su destino (planta de tratamiento o vertedero de residuos).

El suelo removido se extrae en bloques tridimensionales que contienen diversas concentraciones de mineral,las cuales se pueden saber a priori a través de técnicas de estimación minera.Considerando lo antes mencionado, se puede preguntar ¿cuáles bloques son convenientes deextraer?, ¿la ruta definida es factible? La problemática central se genera en la determinación de la ruta óptima o secuencia optima de extracción de bloques, maximizando el beneficio(o VAN) y cumpliendo además con las restricciones que conlleva desarrollar este tipo de actividad a nivel macro, ya sean por políticas internas de las mineras o bien la consideración de variables del entorno incontrolable como la manera en que se debe excavar el suelo y así evitar derrumbes que podrían ser desbastadores.

1. REVISIÓN DE LA LITERATURA

1. Revisión de modelos en la literatura aplicados a problemas similares

El problema de la planificación de una mina a cielo abierto tiene dos componentes principales: una componente espacial que define la extracción de fases y una componente temporal que determina en que momento minar las reservas de mineral.

Históricamente existen dos metodologías: una basada en pits anidados e impulsada por el algoritmo de L&G, que es la usada actualmente (metodología tradicional) ; y otra propuesta por Johnson en 1968, que es el agendamiento directo de bloques desarrollada solo a nivel académico.

En base a los recursos que se tienen para el desarrollo del problema se describirá la metodología tradicional que es similar a la que se utilizó por el equipo.

Según la metodología más utilizada hasta la fecha, luego de que los recursos mineros pasan a ser reservas, ocurren dos tipos de planificación primaria: (1) el diseño del pit final y (2) el plan de producción. Los componentes del análisis preliminar del diseño del pit final consisten en lo siguiente:

1. Un modelo de bloques, donde cada bloque posee información respecto a volumen y leyes del elemento con valor económico.

2. Un modelo geométrico del depósito, por ejemplo: información basada en requerimientos geotécnicos como: ángulos de talud requeridos, ancho minero mínimo y el tamaño mínimo de la base del cono.

Esta información da origen a la creación de múltiples algoritmos para la determinación del pit final.

Sin duda, el algoritmo más conocido y utilizado por las herramientas actuales es el algoritmo de grafos de Lerchs - Grossman (1965), su función objetivo busca maximizar el beneficio total de un pit, basado en el beneficio neto de cada bloque y su ubicación física en la mina, que no comprende el tonelaje de cada bloque. El beneficio neto de un bloque es la diferencia entre el valor total de extraer el bloque y el costo de extracción del material de la mina y el procesamiento del bloque en la planta. La ubicación física del bloque es importante porque los bloques bajo el nivel de la mina no pueden ser extraídos hasta que los bloques sobre éstos sean removidos. El límite del pit final representa un límite estático de bloques que maximizan el valor no descontado del mineral en el cuerpo mineralizado.

Otro algoritmo para definir el pit final es el llamado algoritmo de Koborov, que asigna un cono a cada bloque que posea un beneficio positivo, asignando los bloques negativos dentro del cono generado, de esta manera el bloque base “paga” por los bloques negativos, si después de este proceso el remanente del bloque es aún positivo, se considera como parte del set de solución óptima. El supuesto que cada cono en el pit final es rentable es incorrecto, en efecto, un pit óptimo podría consistir en la colección de conos donde ninguno por si solo tiene un valor positivo, pero en conjunto si lo tienen. Este problema fue analizado por Down and Onur, quienes corrigen el algoritmo, obteniendo soluciones en menor tiempo que el Algoritmo de Lerchs – Grossman. (Down and Onur, 1992).

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