Optimización y Planificación en Minería: Métodos y Estrategias Clave

Optimización del Diseño de Pits Finales

Cálculo del Pit Final y Algoritmo de Lerchs-Grossmann

La motivación de calcular el pit final es minimizar el REM (Relación Estéril/Mineral), obtener un mayor beneficio final, y lograr un control óptimo del mineral y el estéril.

Método del Cono Flotante

Esta técnica para el diseño de los límites finales de un pit es de rápida ejecución, veloz y de fácil conceptualización. Utiliza el concepto de cono flotante en tres dimensiones (alto, ancho, profundo) para remover incrementos en lugar de secciones verticales, generando así la geometría final del pit. Un pit es generado y analizado mediante la construcción de una forma cónica en dirección inversa. Busca maximizar el VAN (Valor Actual Neto), la extracción y el beneficio.

Problemas del Cono Flotante

• Superposición de conos
• Tamaño inicial del cono
• Mucha incertidumbre
• Dependencia de la sobrecarga del bloque
• No permite la combinación de bloques de ley

Algoritmo de Lerchs-Grossmann

Es un algoritmo de programación dinámica aplicado al diseño de la configuración óptima de bloques a ser removidos en una sección transversal bidimensional. Es capaz de generar el contorno óptimo del pit mediante secciones transversales en 2D. Es más preciso y selectivo.

Planificación Minera a Cielo Abierto

Horizontes de Planificación

La planificación minera se divide en diferentes horizontes:

• Largo Plazo
• Mediano Plazo
• Corto Plazo

Corto Plazo

Se le asigna un tiempo preciso, involucrando la programación y actividades ligadas a la operación del día a día, semana a semana. Su objetivo es cumplir con los objetivos del mediano plazo.

Mediano Plazo

Depende de la duración del tiempo, y en él se detallan las variaciones de la explotación cada año o en periodos de tiempo específicos.

Largo Plazo

Planifica y programa la totalidad del proyecto.

Objetivo General de la Planificación

Programar la extracción de recursos en función de la información disponible en la operación.

Secuencia de Extracción por Fases

Se realizan en yacimientos de gran tamaño. Permite extraer un volumen de mineral bajo, es flexible para el pit final y permite operar los equipos a máxima capacidad. Cada fase debe tener una ley de alimentación, REM y capacidad de planta similares, así como volúmenes y tamaños similares.

Diseño de Infraestructura Minera

Diseño de Botaderos

Un buen lugar para un botadero constituye un sector que cumple las exigencias técnicas y económicas. Consideraciones clave incluyen:

• Distancia al lugar de descarga
• Geomecánica del lugar de acopio
• Sector sin importancia económica presente y futura

Disposición en Botaderos

• En ladera: Simple para descargar, facilita la mantención y estabilidad, se realiza de manera uniforme.
• Pilas o tortas: Se debe considerar la construcción permanente de accesos a las pilas.

Tipos de Botaderos

• Sulfuros de baja ley
• Óxidos de alta ley
• Sulfuros de alta ley
• Material distinto a mineral
• Acopio y producto de proceso de mineral

Métodos de Minería Subterránea

Block Caving

Método de minería subterránea que consiste en el hundimiento de un área.

¿Cómo se Hunde?

Laubscher lo definió mediante dos parámetros clave: MRMR (Mining Rock Mass Rating) y radio hidráulico.

Rango de Tonelaje

De 20.000 a 140.000 TPD (Toneladas por Día), con áreas desde 8.000 m².

Tipos de Block Caving

• Mecanizado: Utiliza LHD (Load-Haul-Dump), trituración primaria y parrillas grizzly.
• Semimanual.
• Mineralización supergénica (óxidos): Requiere trituración secundaria.
• Mineralización hipogénica (sulfuros): Requiere trituración primaria.

Control de la Velocidad de Extracción

Controla el flujo, la hundibilidad y la fragmentación. Permite evitar la no propagación del quiebre en toda el área de hundimiento. Es crucial que la velocidad de extracción sea menor que la velocidad de quiebre.

• Fragmentación Primaria: Roca in situ que presenta fragmentación dentro del hundimiento.
• Fragmentación Secundaria: Roca fragmentada que llega al punto de extracción.