Planificación estratégica moderna en la minería a cielo abierto

En vista de la actual crisis de los precios de los metales, la optimización estratégica debe ser el foco de todas las compañías mineras para garantizar que las operaciones no sólo reducen los costos sino que maximizan el valor generado a lo largo de la vida de la mina.

Los recientes avances en el software de planificación estratégica de minas a cielo abierto permiten la optimización de problemas complicados asociados a la minería que conllevan un complejo y extenso número de parámetros y restricciones. Estos programas hacen uso de la programación lineal en enteros-mixta que permiten la optimización simultánea tanto de la secuencia minera, la selección de la ley de corte y los equipos mineros como de los niveles de recursos y los gastos de capital para maximizar el valor actual neto de un proyecto o cumplir otros objetivos corporativos.

Técnicas modernas de planificación minera a nivel de planificación estratégica o vida de la mina deberían ser adoptadas por cada compañía para asegurar que las minas se desarrollan de la manera más rentable dentro de los límites de las practicas mineras.

A nivel estratégico la planificación minera tradicional implica seguir una serie de procesos secuenciales para evaluar las ventajas de diferentes escenarios de planificación. Por lo general, un plan de mina se produce sobre la base de leyes de corte fijas y va dirigido a alcanzar un objetivo clave como pueda ser la alimentación del molino, manteniendo al mismo tiempo un movimiento total de material suavizado para simular la operación de una flota minera pre-determinada. El plan de mina se utiliza en tal caso como referencia para calcular horas y número de equipos. Este modelo es utilizado posteriormente como base en los modelos de gastos que calculan los costes de extracción y el valor total del proyecto. El proceso se repite con diferentes supuestos para el movimiento de material total, la secuencia de extracción, o leyes de corte. Una vez que el ingeniero de minas que desarrolla el plan de la mina está convencido de que se ha evaluado un número suficiente de escenarios, se selecciona el mejor resultado y se utiliza para el resto del proceso tales y como los botaderos o las pilas de mineral.

El problema con un enfoque tradicional es que todo el proceso puede implicar mucho tiempo, estando por debajo de lo óptimo desde una perspectiva económica, especialmente cuando la operación que está siendo planificada es compleja y depende en gran medida del conocimiento del depósito que tengan los  ingenieros de minas y de su experiencia.

El uso de software avanzado de planificación de mina se está extendiendo cada vez más entre las empresas mineras y consultoras. La programación lineal en enteros-mixta y los algoritmos avanzados que se utilizan en los modernos programas de planificación de mina permiten una rápida programación y evaluación de problemas complejos y ayudan a los ingenieros y directores a tomar decisiones razonadas para adoptar la mejor estrategia del desarrollo de la mina.

El poder de programas avanzados de planificación minera radica en su capacidad para lograr varios objetivos, teniendo en cuenta una serie de limitaciones con vistas al futuro para asegurar que la elección del desarrollo de la mina en el año 1 de producción, por ejemplo, no ponga en peligro su capacidad para lograr los objetivos en los años siguientes y alcanzar un valor óptimo. Esto es una gran mejora comparado con el enfoque tradicional por el que el plan de mina se deriva solo para un período de tiempo específico. 

Mejorar el VAN de un proyecto se puede lograr mediante la aplicación de leyes de corte variables para cada período planificado. Esto se consigue mediante la creación de conjuntos de bloques con un determinado rango de ley, basados en la distribución espacial de las curvas de mineral ley- tonelaje. Un software avanzado de planificación minera puede definir una estrategia basada en la selección de mineral de alta ley -que aporta mineral de alta ley a la planta de proceso al principio de la vida de la mina- y a la vez equilibrar el material total minado y los costes de mina. Seguir una estrategia de selección de mineral de alta ley aumenta normalmente el VAN en un 15% en comparación con el procesamiento directo del mineral extraído.

Uno de los problemas con las estrategias de de selección de mineral de alta ley es que el minado de material adicional puede requerir más maquinaria. El impacto de maquinaria adicional en los gastos de capital puede ser evaluado con el software contabilizando las horas de los equipos como una variable en el modelo. La asignación de un coste de capital debido a un equipo minero adicional permite que el software mida cuándo hay que aumentar la capacidad de producción para optimizar el VAN del proyecto. Las decisiones sobre costes de capital no se limitan a la flota de equipos mineros y pueden extenderse a la evaluación de los logros o metas o al momento adecuado para aumentar la capacidad de la planta de proceso o realizar gastos de capital asociados al desarrollo de una nueva mina (por ejemplo, la reubicación de un pueblo o la construcción de un camino de acceso).

Optimizar el valor del proyecto se vuelve cada vez más difícil para los Ingenieros  de minas cuando se enfrentan con la necesidad de satisfacer múltiples objetivos o limitaciones. En los depósitos de mineral de hierro, por ejemplo, es común tener que cumplir estrictamente con las especificaciones de calidad y control de los niveles de contaminantes. Restricciones mínimas y máximas de la ley del mineral se pueden introducir en el software avanzado de planificación minera para asegurar que se van a cumplir durante la vida de la mina mientras se logran los objetivos de producción previstos y la optimización de la secuencia de las fases de la mina, obteniendo el mayor valor posible del proyecto.

Una facultad de estos programas es su capacidad para tener en cuenta al mismo tiempo las limitaciones o las variables mencionadas anteriormente, mientras se optimiza la ubicación y el desarrollo de los botaderos para maximizar el valor del proyecto. Los límites de los botaderos o escombreras representan la máxima capacidad de almacenamiento de residuos posible y se pueden añadir al software para su evaluación. Los tiempos de ciclo asociados al minado de cada bloque o al vertido de cada bloque en multiples botaderos se utilizan para generar costes de transporte. Los tiempos de los ciclos de transporte y sus costes se utilizan para definir el destino más adecuado para cada bloque de estéril con el fin de minimizar los costes de transporte o el nivel de la flota de transporte durante la vida del proyecto.

A pesar de los avances en software de planificación de la mina, la práctica minera tiene que ser la clave a la hora de adoptar la mejor estrategia de desarrollo. La producción de múltiples escenarios para demostrar el valor incremental generado y apoyar el proceso de toma de decisiones actúa a favor del interés del ingeniero y evita soluciones que no se pueden explicar posteriormente.

Este artículo cubre sólo unas pocas de las muchas aplicaciones beneficiosas que conlleva el uso del software de planificación minera moderna para maximizar el valor del proyecto. Cabe destacar su potencial como una de las herramientas que deberían ser adoptadas por las empresas mineras para asegurar que se extrae el máximo valor de sus minas activas o futuros proyectos

Philippe Lebleu

Ingeniero Principal de Minería

plebleu@amcconsultants.com

2020-07-02T16:51:42+00:00