ADVANCED MINING TECHNOLOGY CENTER WORKSHOP 2013 25 de Abril de 2013 Auditorio Gorbea Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile
Equipo Área Planificación Nelson Morales Alejandro Ehrenfeld Pierre Nancel-Penard Manuel Reyes Enrique Jelvez Maximiliano Alarcón Edgardo Madariaga Juan Quiroz Emilio Vargas Fabián Manriquez Gabriel Valenzuela Gonzalo Nelis Alejandra Gómez Firouz Khojadari
El equipo en un slide Números Objetivos: Generar quiebres conceptuales Desarrollar métodos y herramientas de soporte Ejes: Planificación holística Sensorización/Gestión Información Planificación bajo incertidumbre Ciencia: 4 papers + 2 en revisión. IP & Transferencia: Testeado y validación de software con la industria. Buscando partners para comercializar productos Productos BOS2M: Software validado, interfaz en desarrollo. UDESS: Validado, buscando Projects - CORFO L1 Virtual Planning Room - Aplicaciones UDESS - Planificación Minera Bajo Incertidumbre (BHP+CORFO L2)
WORKSHOP BOS2M y UDESS Nuevas Herramientas para Planificación Minera Nelson Morales & Alejandro Ehrenfeld Grupo: Diseño y Planificación Minera
BOS2M Blending Optimization Sequencing & Scheduling (MultiProcesos)
WASTE OXIDE MIX SULFIDE WORKSHOP BOS2M MRU (Mineral Reserve Units): Agrupación de bloques en término de geometría, pero también atributos (Mintype, beneficio, fase, etc). BOS2M agenda las MRU para así considerar aspectos. Puede mezclar o no los bloques interiores para reflejar la selectividad en el frente. Acceso Acceso Restricciones geométricas: BOS2M considera las restricciones de talúd, avance de fases, desface, y también la accesibilidad dentro de cada banco. Stocks: BOS2M permite incluir stocks existentes como fuente para procesamiento. Puede también tomar decisiones de enviar bloques a stock para procesamiento futuro. EN E Stock Waste dump Los Colorados Laguna Seca Bioleach Leaching Copper Concentrate Coloso port SX / EW Catodes Múltiples procesamientos: BOS2M permite modelar el sistema de manejo de materiales y procesamiento con todas sus restricciones de capacidad, costos y recuperaciones asociadas a consideraciones de blending.
Multiples alternativas de procesamiento
Ventajas de BOS2M BOS2M agenda MRUs que: Tienen tamaño operacional respecto de equipos. Son accesibles desde las rampas (no picotea, no se clava ) Integran consideraciones de selectividad BOS2M no necesita una secuencia predefinida, solo las restricciones de accesibilidad. BOS2M selecciona qué hacer con los bloques: No hay leyes de corte, son optimizadas en el proceso. El procesamiento del bloque atiende a su ley, pero también a todas sus carácterísticas geometalúrgicas y el momento en que se mina (mezcla final) Estas cosas redundan en un mejor aprovechamiento de las capacidades de procesamiento, o bien por mayor saturación, o bien por mayor recuperación. Es realmente multiperíodo.
Múltiples alternativas de procesamiento Según la alternativa seleccionada, el bloque contribuye un valor diferente al negocio Ej1: un bloque enviado a botadero solo genera un costo y un consumo de transporte. y también requiere la utilización de recursos distintos (ej: capacidades de procesamiento). Así, las restricciones de blending y de capacidad que aplican sobre el bloque dependen, efectivamente, del proceso que siga éste. Ej2: un bloque podría ser enviado a un chancador en mina y luego transportado por correa, o bien transportado por camiones: Distintos costos, Distintos recursos Distintas productividades de equipos Cuál es la configuración óptima?
Ejemplo 1 (antiguo) Pórfido de Cobre Campañas de Óxidos y Súlfuros Trimestre (14 semanas) Restricciones GeoMetalúrgicas En torno a 10.000 bloques Capacidad Mina = 220 Ktpd, Planta = 50 Ktpd 2 Stocks (OX & SUL) BOS2M no asigna destinos (usa destinos pre-definidos) LIMITS Period Days Campaign Mine Plant Clacid CO3 F_Geomet Blend (Kt) (Kt) (Kg/t) (%) (%) (%) 1 14 Sulphides 3,080 700 0.8 1.2 20 25 2 14 Sulphides 3,080 700 0.8 1.2 20 25 3 14 Sulphides 3,080 700 0.8 1.2 20 25 4 14 Sulphides 3,080 700 0.8 1.2 20 25 5 14 Sulphides 3,080 700 0.8 1.2 20 25 6 7 Sulphides 1,540 350 0.8 1.2 20 25 7 14 Oxides 3,080 700-1.2 20 25 8 1 Oxides 220 50-1.2 20 25
Resultados: Plan de producción optimizado Caso base (metodología tradicional) Periodo Origen 1 2 3 4 5 6 7 8 Total Cobre Fino [t] Mina 12,621 18,795 14,136 12,653 10,382 8,295 5,305 647 82,834 Stock Súlfuros - - 2,446 1,266 825 408 - - 4,945 Stock Óxidos - - - - - - - - 0 Total Cobre Fino [t] 12,621 18,795 16,582 13,919 11,207 8,703 5,305 647 87,779 Plan operativo resultante siguieno guía BOS2 Periodo Origen 1 2 3 4 5 6 7 8 Total Cobre Fino [t] Mina 8,218 12,978 16,846 20,785 19,843 7,698 11,324 1,195 98,886 Stock Súlfuros 482 - - 509 - - - - 991 Stock Óxidos - - - - - - - - 0 Total Cobre Fino [t] 8,701 12,978 16,846 21,293 19,843 7,698 11,324 1,195 99,877
UDESS Underground Development & Extraction Sequencing & Scheduling Agendador de la Preparación y Extracción Mineras
UDESS Herramienta de secuenciamiento y programa de preparación minero que (por ejemplo) maximiza el VAN, dado los recursos que se poseen disponibles. Se basa en dividir el problema en actividades las cuales tienen ciertas características (Vmax, Vmin, Precost, Postcost, Costo y beneficio). Dadas restricciones de recursos y precedencias, agenda cuando se realizan y la duración de las actividades, que maximizan el valor del proyecto. A diferencia de otras herramientas, la asignación de recursos es automática con el fin de maximizar el valor del proyecto.
Funcionamiento Se plantea el proyecto dividido en actividades las cuales pueden corresponder a cualquier tipo de infraestructura minera o bien a actividades de extracción. Estas son cubicadas y además, están ligadas entre sí por un orden lógico de acuerdo a requerimientos operacionales. UDESS agenda estas actividades en el tiempo, de acuerdo a su costo, beneficio, velocidad, y asignando los recursos disponibles de forma eficiente. El resultado es una carta gantt del proyecto que maximiza el VAN o producción, o minimiza costos atendiendo al orden y los recursos.
Parámetros de Entrada " (Ej. Mina Caving) Lo necesario para utilizar UDESS es una serie de información: Planos de diseño de niveles a evaluar. Columna: Valor, tonelaje, secuencia (opcional). UDESS: Modelo de Bloques o Columnas. Rendimientos en las diferentes actividades a agendar. Equipos disponibles para cada una de las actividades. Valor de las actividades. Diseño: Costos, Consumo de recursos, precedencias. Disponibilidad de los recursos, Horizonte de tiempo y periodos, etc. ------- -- --- - Conexión columna/ batea - Computo - Reporte Reportes: Para cada actividad, fechas de inicio y termino, progreso a cada periodo de tiempo, consumo de cada recurso, Plan de producción.
Aplicación Panel Caving 672 puntos de extracción. Plan de producción(udess)/ Planificado 25000 1,20 Dos chancadores 22K tpd cada uno TPD 20000 15000 10000 1,00 0,80 0,60 0,40 Ley[%] 5000 0,20 Metodología: 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Año 0,00 Tonelaje(UDESS) Tonelaje plan Ley Ley plan Reconstrucción plan original PdP Proyectados (mensual) Plan proyectado Tonelaje por dia 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 0,92 0,91 0,9 0,89 0,88 0,87 0,86 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81 REF UDESS(con construccion) LEY(REF) LEY(UDESS)
Aplicación Incertidumbre Operacional Se considera disponibilidad efectiva de los puntos de extracción, representada en términos de velocidad máxima efectiva: Se ajusta una distribución Se generan N escenarios. Se aplica un modelo de opciones reales para valorizar la inversión adicional de equipos para mayor disponibilidad de área Se definen distintas tasas de apertura de área Se valorizan inversiones asociadas Se observa el impacto de la inversión adicional el VAN esperado sobre las simulaciones. Delta Pts. VAN - 7 223-5 243-3 255 0 261 3 300 5 287 Van Esperado (MMUSD) VAN Esperado 350 300 250 200 150 100 50 0-8 -6-4 -2 0 2 4 6 Variación Incorporación Puntos
Flexibilidad de Planes " productivos" Secuencia de Planes N 1 A C D B - Convivencia de diferentes sectores productivos A C - Incorporación de nuevas tecnologías o cambios de sistemas de producción Secuencia de Planes N 2 B D B Tiempo
Otras Iniciativas/Projectos
OPERACIÓN EL SOLDADO "Plan Productivo considerando interacción Rajo/Subterránea" Problemática/Solución Por temas de seguridad se deben realizar trabajos de reconocimiento y control de cavidades los cuales han provocado en el año 2013 cerca del 7% de reemplazo de áreas con respecto al plan original. Construir plan productivo anual incorporando los trabajos a las cavidades subterráneas generando un plan más confiable. Se utiliza la herramienta UDESS para agendar actividades. Metodología Levantamiento Información UDESS Resultados y Análisis Sensibilidad Polígonos Extracción Rajo Cavidades Subterráneas Interacción Polígonos-Cavidades Cuantificar tiempo de actividades de Control Preparación y Carga de Datos (Precedencias) Agendamiento en el tiempo Corridas UDESS Calibración Modelo Corridas adicionales Resultados Parciales Análisis de Sensibilidad Plan Productivo Final Conclusiones
Virtual Planning Room: Propuesta conceptual Estudio de herramientas, hardware, aplicaciones y del trabajo en equipo de planificadores en faena que conduzca al diseño conceptual de un prototipo de sala interactiva para trabajo de planificación de corto y largo plazo, basada en tecnologías de la información y visualización 3D.
Virtual Planning Room: Etapas Estudio del uso de aplicaciones de planificación minera en faenas Estudio de campo sobre las prácticas en los grupos de planificación minera" Evaluación de sistemas de cómputo en planificación minera" Pruebas de aplicaciones comerciales para planificación minera Pruebas de prototipos de aplicaciones específicas para planificación minera Estudio de ambientes colaborativos de trabajo con HMI y 3D Diseño conseptual de arquitectura de sistemas para el Virtual Planning Room
Virtual Planing Room: Equipo de Trabajo: Director: Alejandro Ehrenfeld Sub director: Nelson Morales Secretario ejecutivo: Manuel Reyes 3 Ayudantes Ingenieros
Virtual Planning Room: Resumen Perfil L1 de CORFO adjudicado 2013 Tiempo de ejecución: 6 meses Presupuesto: $ 19.000.000 Resultados esperados: Estudio de mercado (empresas mineras) Estudio de campo (planificadores) Diseño conceptual (Ingenieria conceptual) Planteamiento de L2 de CORFO