clase ii - block model & op design
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Taller Libre: Introduccin al diseo digital en minera
Relator: Heber Hernndez G. - Ingeniero Civil en Minas & Diplomado en Gestin Minera.
11 de Abril, 2015 La Serena, Chile
http://www.asesoriasmineras.net
Block model & open pit design
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Minera a cielo abierto Excavacin superficial, cuyo objetivo es la extraccin
de mineral.
Requisitos de diseo open pit: Modelo de Bloques (calidad de los recursos minerales).
Modelo de costos (mejor estimacin de los costos de largo plazo).
Precio de Largo plazo de los minerales que sern explotados.
Parmetros de diseo (ngulo de talud, recuperacin metalrgica, etc).
Restricciones Medio Ambientales.
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Definicin del pit final
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Etapas de un proyecto a cielo abierto
1. Prospeccin 2. Exploracin (campaa de sondajes) 3. Modelo Geolgico
4. Estudio geomecnico 5. Modelo de bloques 6. Estimacin de recursos
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Etapas de un proyecto a cielo abierto
7. Diseo envolvente econmica (LP) 8. Calculo de reservas 9. Planeamiento de la produccin
10. Puesta en marcha 11. Operacin 11. Cierre
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Entorno
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Alcance
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Modelado de yacimientos
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Modelo de bloques
Es el mtodo mas usado en la modelacin de recursos, consiste en la discretizacin del espacio 3-D en bloques o celdas tridimensionales.
En un modelo de bloques se almacenan variables tales como, coordenadas, ley del mineral, densidad, tipo de roca, mineralizacin, propiedades mecnicas, etc.
El bloque representa la mnima unidad usada en un modelo, tambin llamadas UBC (unidades bsicas de cubicacin) y depende de aspectos tcnicos, mineros y geolgicos.
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Vista 3-D modelo de bloques
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Estrategia minera
60m 120m 180m
Beneficio Neto
Tasa de retorno
Recuperacin
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Programa de extraccin
Mtodo de razn estril mineral descendente A medida que cada banco de mineral es extrado, todo el material
estril en dicho banco es extrado hasta el lmite del pit Ventaja, espacio de trabajo operativo Desventaja, costos operativos son mximos en los primeros aos de
operacin debido al gran volumen de estril
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Programa de extraccin
Mtodo de razn estril mineral ascendente La extraccin de estril se realiza de tal forma hasta alcanzar el mineral. Ventaja, beneficio neto mximo en los primeros aos reduciendo riesgo en
inversin Desventaja, falta de espacio de trabajo operacional debido a que los bancos
son estrechos.
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Programa de extraccin
Secuencia de extraccin en fases Yacimientos de gran tamao, cuyos volmenes de estriles iniciales son bajos
y se mantienen bajos hasta el termino de la vida de la mina. Ventajas
Razn estril mineral bajas en los primeros aos. Flexibilidad en el diseo de pit final. Equipos trabajan a capacidad mxima. Permite retiros programados hacia el termino de la mina. El rea de trabajo operativo no es excesivamente grande.
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Geolgicas:
Leyes
Mineraloga
Litologa
Alteracin
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Geotcnicas:
ngulos de talud
Dominios geotcnicos
ANGULO CARA DE BANCO a b
ANGULO INTERRAMPA
a r
ALTURA DE BANCO
h b
ANGULO INTERRAMPA
a r
ALTURA INTERRAMPA
h r ANGULO GLOBAL (OVERALL ANGLE)
a o
ALTURA GLOBAL
(OVERALL)
h o
ANCHO DE RAMPA
b r
ANCHO DE BERMA
b
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Metalrgicas:
Recuperacin
Dureza
Costo de operacin
Costo de capital
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Mercado:
Precio de los metales
Costo de venta
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Sistema minero:
Operaciones unitarias
Tipo de equipos y sus caractersticas operacionales
Dilucin
Ancho mnimo operacional
Costo de operacin
Costo de capital
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Variables relevantes de diseo y planificacin
Corporativas:
Misin
Tolerancia al riesgo
Metodologa de evaluacin de proyectos de inversin
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Valorizacin econmica
Ingresos: Tonelajes
Leyes
Recuperaciones
Precio del producto
Costos: Costos de minera
Costos de procesamiento
Costos de metalurgia
Costos generales
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Valorizacin de un bloque
El valor debe ser calculado asumiendo que el bloque est descubierto.
El valor debe ser calculado suponiendo que ser explotado.
El costo en la detencin de la mina, planta o venta debe ser contabilizada en la valorizacin de un bloque.
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Costos de extraccin
Perforacin
Tronadura
Carguo
Transporte
Mantencion de los caminos
Botaderos
Bombeo de aguas
Costos general de la mina
Amortizacin y depreciacin
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Costos de concentracin
Movimiento desde stockpile
Molienda
Flotacin
Espesadores
Filtracin
Secadores
Costos generales de la planta de concentracin
Amortizacin y depreciacin
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Costos de fundicin y refinacin
Transporte del concentrado
Costos generales de fundicin y refinera
Amortizacin y depreciacin
Perdidas de la fundicin y refinera
Transporte del cobre blister
Crditos y cargos de la fundicin
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Estimacin de Valor de un Bloque
Densidad r Concentracin de cobre %l
dx dy
dz
Volumen: dx*dy*dz=v [m3] Masa: v*r=m [t] Ingreso: (P-Cfyr)*R*m*l ($) Costo Mina: Cm*m ($) Costo de Proceso: Cp*m ($) Beneficio= (P-Cfyr)*R*m*l - Cm*m- Cp*m
Nomenclatura P: precio de producto ($/unidad de producto) Cfyr: costo de venta y fundicin ($/unidad de producto) R: recuperacin del proceso productivo Cm: costo mina ($/t) Cp: costo de planta ($/t)
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Discriminacin del estril
Beneficio ($)
B=-Cm, Mineral Max[-Cm,(P-Cfyr)*l*R-Cp-Cm]
Botadero
Planta
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Mineral - Stock - Estril
Beneficio ($)
B=-Cm y B=0, Mineral
Planta
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Mtodos de diseo
Cono Flotante: Bsicamente consiste en fijar una ley de corte, y buscar desde la superficie del modelo hacia su interior, el primer bloque o conjunto de ellos que la supere. Cuando lo encontramos se suma el valor neto de todos los bloques, si este es positivo, se eliminan todos los bloques implicados. Si lo es, permanecen.
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Mtodos de diseo
Lerchs & Grossman: - El mtodo permite disear la geometra del pit que arroja la
mxima utilidad neta.
- El modelo de bloques debe tener una altura similar a la altura del banco, y se debe valorizar econmicamente cada bloque.
- El mtodo resulta atractivo por cuanto elimina el procesos de prueba y error de disear manualmente el rajo en cada una de las secciones.
- La metodologa es conveniente, adems para el procesamiento computacional.
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Ejemplo L&G
Modelo de Bloques 2-D. De los cuales slo 3 bloques contienen mineral y su valorizacin se destaca en color amarillo. Los bloques restantes son
lastre y tienen un valor econmico de -1.0
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Ejemplo L&G
Se genera un arco que una a dos bloques. El valor total de la rama de los dos bloques es 22.9, por lo tanto ambos bloques generan beneficio econmico al ser
minados
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Ejemplo L&G
Se generan otros dos arcos desde el mismo bloque anterior. El valor total de la rama que une a los cuatro bloques es 20.9
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Ejemplo L&G
Se procede, ligando los bloques mineralizados restantes con los bloques del banco superior
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Ejemplo L&G
El prximo arco de inters proviene desde la rama ubicada a la derecha. Ambas ramas pueden cooperar para pagar el minado de los bloques en comn.
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Ejemplo L&G
Lerchs-Grossman incluye un procedimiento para vincular dos ramas y trabajarlas como una sola, entregando solo un valor. Note que el valor de la rama de la
derecha fue modificado.
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Ejemplo L&G
Los bloques ligados constituyen el pit optimo. La W generada contiene un valor de 0.8. La rama central tuvo un valor negativo por lo que estos
bloques no sern Minados.
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Objetivos del diseo
Maximizacin del beneficio econmico neto
Maximizacin de los flujos descontados
Maximizacin de reservas
Posicionamiento en la curva de costos de la industria
Maximizacin de la confiabilidad del plan minero
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Objetivos corporativos
Ubicacin en primer cuartil de costos
Hedging (cobertura)
Desarrollo de depsitos de clase mundial
Aumento de reservas
Incremento del precio de la accin
Acrecentar el valor para los accionistas
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Programacin de la produccin Secuencia Minera: fases Cada fase debe ser representativa de un periodo de la vida de la mina:
Misma ley de alimentacin
Misma relacin estril/mineral
Misma capacidad de planta
Cada fase se trata de hacer coincidir con una expansin de la mina o la planta
Deben tener tamaos, volmenes relativamente similares.
? ? ?
Debe responder a facilitar la construccin
de un programa de produccin que logre
maximizar el valor presente neto de un
programa de produccin minero que
posee una capacidad de mina y planta
definida.
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Introduccin al entorno de VULCAN
Que es Vulcan?
Vulcan es un software utilizado en minera que proporciona una gama completa de servicios para ayudar a los usuarios a optimizar el funcionamiento de su mina durante todo el ciclo vida minero.
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Las herramientas dentro de Vulcan, permiten al usuario manipular los datos para ayudar en el modelado o la planificacin. Las herramientas incluyen: Exploracin
Modelamiento geolgico y evaluacin
Estimacin de leyes
Planificacin y optimizacin
Secuenciamiento
Aplicaciones personalizadas
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Procesos de Sistemas de Software de Geomodelamiento y planificacin de minas
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Fin de la presentacin Consultas mediante el portal o fanpage. http://asesoriasmineras.net http://facebook.com/consultoriaschile