el optimizador de planificaciones scheduling optimizer (so) de minesight® —una nueva herramienta

8/3/2019 El optimizador de planificaciones Scheduling Optimizer (SO) de MineSight Una nueva herramienta

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El optimizador de planificaciones Scheduling Optimizer (SO) de MineSight Una nueva herramienta

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El optimizador de planifcaciones Scheduling Optimizer

(SO) de MineSight Una nueva herramienta

Resumen

MineSight Economic Planner (EP)

Actualmente se est desarrollando una nueva herramienta de planicacin deMineSight, se trata de Scheduling Optimizer (SO) de MineSight. Esta herramienta seutilizar con otros planicadores de MineSight: el planicador intercativo, MineSight

Interactive Planner (IP), el planicador de actividades, MineSight Activity Planner(AP) y, probablemente con el planicador estratgico, MineSight Strategic Planner(SP); para programar la produccin de una mina. En este proceso se utilizan mtodos deProgramacin Lineal Entera Mixta para determinar la secuencia de minado que mejorresponda al objetivo de planicacin a corto plazo y que simultneamente satisfaga lasrestricciones geomtricas y operacionales, as como tambin las referentes a calidad ycantidad del producto. Los objetivos pueden ser minimizar o bien maximizar el valorneto, el contenido de metales, la relacin mineral/estril, los costos de acarreo/carga,las horas de acarreo, y las toneladas de mena expuesta. La solucin nal se escribirnuevamente en la base de datos AGDM de modo tal que la planicacin puedadesplegarse en MineSight IP, o bien pueda exportarse a MineSight AP para unaprogramacin ms detallada de las tareas.

Aqu se presenta un caso piloto de los conceptos que se aplican en el uso de MineSight

SO para optimizar la planicacin a corto plazo, con el n de mostrarles las capacidades deesta nueva herramienta.

Introduccin

Los productos MineSight ahora tienen cuatro paquetes para generar planicacionespara produccin: MineSight SP y MineSight EP para la planicacin a largo plazo,MineSight IP para la programacin a corto plazo y MineSight AP para una planicacin

a corto plazo ms detallada. MineSight

SP es la herramienta principal para la planicacinde largo alcance de una operacin minera; brinda un panorama general de las secuenciasde minado de los bancos y de la cantidad de material que se ha de extraer en cada perodo(generalmente en lapsos de un ao o ms largos). MineSight IP se puede emplearpara preparar los cortes o bloques que se extraern en un perodo de la planicacin(trimestralmente, semanalmente o diariamente). Los tamaos de los cortes generalmente sedeterminan sobre la base de la tasa de produccin, el tamao del equipo y su capacidad ylas caractersticas del yacimiento. MineSight AP es una herramienta que puede aplicarsepara la planicar una mina en forma detallada (diaria o semanal). Adems, see puedeutilizar para asignar a cada corte las labores y recursos de minado (perforacin, voladura,carguo, transporte, hora de inicio, otas de camiones y palas, mantenimiento programadodel equipo, y similares).

MineSight SO ser una nueva herramienta que se podr emplear en forma conjunta conMineSight IP y MineSight AP. Se puede ejecutar como un paquete independiente o bienpuede funcionar como motor de optimizacin para esos dos paquetes. Asimismo, puedeservir como puente entre ellos. La lgica que se aplica es que despus de preparar cientos omiles de cortes para los perodos de determinada planicacin con MineSight IP, se puedeluego utilizar MineSight SO para decidir qu cortes deberan extraerse primero en cadaperodo para alcanzar los objetivos planicados (minimizar/maximizar la relacin estril/mena, el contenido de metal primario, el valor neto) y a la vez satisfacer las restriccionestcnicas y geomtricas, tales como capacidad de procesamiento de la planta (alimentacina la planta y produccin de la planta), volumen de material extrado por


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perodo, restricciones en las mezclas de metales, restricciones relacionadas conla pila de almacenamiento, profundidad vertical mxima y limitaciones fsicas(sin cortes faltantes). Los cortes etiquetados por perodo puede luego desplegarseen MineSight IP o exportarse a MineSight AP para una planicacin detallada.Tambin exploraremos la posibilidad de utilizar MineSight SO con MineSight

SP, dado que aplican tcnicas similares para la optimizacin de la planicacin.

MineSight SO todava se encuentra en la etapa de investigacin y desarrollo. Todos lospaneles y funciones no estn listos todava. A continuacin se presenta un ejemplo modelo

para demostrar las capacidades de esta nueva herramienta.Ejemplo modelo

La Figura 1 muestra la conguracin del pit para un proyecto de explotacin a cieloabierto existente.

Figura 1 Conguracin del pit

Este modelo tiene cuatro etapas (marcadas con colores diferentes). El material total esde aproximadamente 277 millones de toneladas. Los nombres de las zonas o los tipos dematerial (Figura 2) de este modelo son los siguientes:

Hematita dura

Hematita blanda

Itabirita blanda Itabirita dura

No estimado

Otro material estril


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Figura 2 Nombres de las zonas, Zone Names, denidos en MineSight IP

En este modelo, tanto la Hematita como la Itabirita se consideran menas. Los objetivos delos planes de programacin para un minado de 12 perodos se presentan en la Tabla 1. Lameta es minimizar la relacin de material estril/mena en cada perodo.Tabla 1 Objetivos de los Planes de minado para una planicacin de 12-Periodos

Preparacin de los cortes

Se utiliz MineSight IP para disear los cortes en todos los bancos de cada fase. Cadacorte es de aproximadamente 200.000 toneladas. La tabla 2 es un resumen de los cortesdiseados en cada etapa. Se elabor un total de 1.458 cortes para esta planicacin. La etapa1 tiene 443 cortes (Figura 3), la 2 tiene 408 cortes (Figura 4), la 3, 364 cortes (Figura 5) y la

4 tiene 243 (Figura 6). El diseo de los cortes se almacena en una base de datos AGDM. LaFigura 7 muestra todos los cortes en las fases 1 a 4. La Figura 8 es una vista de plano de loscortes en un banco (nivel 1050).

Table 2 Resumen de cortes en cada fase

Phase# Bench Levels (m) Number of Cuts Tons

Phase01 816.0 ~ 1212.5 443 80,766,643

Phase02 777.0 ~ 1238.5 408 80,262,911

Phase03 738.0 ~ 1160.5 364 68,676,895

Phase04 718.5 ~ 1128.0 243 46,996,401

Total 1,458 276,702,850


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Adems de los atributos de corte por defecto, MineSight SO requiere que cadacorte tenga los siguientes atributos:

Phase indica a qu etapa o fase pertenece ese corte.

Digline es la lnea de excavacin que slo se puede formar con loscortes de un mismo banco y dentro de la misma fase . Cada banco enuna fase puede tener varias lneas de excavacin: esto depende principalmente dela cantidad de palas en ese banco. Los cortes en diferentes lneas de excavacin sepueden arrancar en forma simultnea.

Direction indica el orden de minado de los cortes en la misma lnea deexcavacin.

Precedence dene aquellos cortes que deben realizarse antes de determinadocorte. Los cortes precedentes pueden incluir aquellos que se encuentraninmediatamente arriba y los que estn en la misma lnea de excavacin. Slo loscortes de la misma fase pueden convertirse en cortes prioritarios para otro corte.

Status es el estado y est en 0 para los cortes no arrancados, y si hay un valorentero positivo indica el nmero de perodo en el cual se extraer ese corte.

Mining Sequence indica la secuencia de minado especca de un corte en unperodo

Figura 3 Cortes en la Fase 1 (polgonos en gris)


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Figura 7 Todos los cortes de las fases 1, 2, 3 y 4 (polgonos en gris)


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Figura 8 Una vista plana de los cortes (nivel del banco 1050)

Clculos de planifcacin con la herramienta MineSight SO

Es necesario completar una serie de paneles antes de ejecutar los clculos de las

planicaciones. En esta etapa comprobatoria, algunos de los paneles han sido diseado paradirigir al usuario a travs de los pasos requeridos para completar la entrada de datos enMineSight SO.

Panel para indicar la fuente de los datos: panel Data Source

La Figura 9 muestra el panel Data Source Desde aqu el usuario puede:

Elegir los tipos de origen de los datos: La fuente u origen de los datos es el lugar donderesiden los cortes diseados. Puede ser cualquier base de datos compatible con ODBC (SQL,Access de Microsoft, Excel de Microsoft). En esta etapa del desarrollo, slo se aceptan lasbases de datos SQL. Las dems fuentes no han sido implementadas an.

Conectar a la fuente de datos.

Elegir y agregar los cortes que se programarn.

Mapear los atributos de corte que requiere MineSight SO

Visualizar y modicar el listado de prioridad de cortes.


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Figura 9 Panel Data Source, el panel para el origen de datos en MineSightSO

Panel para mapeo de materiales: panel Mapping

La Figura 10 muestra el panel Mapping. Desde aqu el usuario puede:

Mapear cada tipo de material (denido en MineSight IP tal como se muestra en laFigura 2) para diagramar el tipo de material y de producto.

Es posible mapear algunos tipos de material con distintas leyes de corte endiferentes planicaciones, segn tipo de material y de producto.

Figura 10 Panel Mapping, el panel para mapeos en MineSightSO


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Panel para los objetivos de planifcacin: panel Objectives

La Figura 11 presenta el panel Objectives. Desde aqu el usuario puede:

Elegir los objetivos de planicacin minimizar/maximizar el valor neto,la relacin estril/mena, las leyes del metal primario, etc.

Los objetivos pueden variar de acuerdo con el perodo.

Figura 11 Panel Objectives, el panel para objetivos en MineSightSO

Panel para planifcar las restricciones: panel Constraints

Las Figuras 12 y 13 presenta el panel para las restricciones. Desde aqu el usuario puede:

Elegir el valor de restriccin para cada perodo de la planicacin.

Dentro de los objetivos de las restricciones se incluyen un lmite inferior y superiorpara cada tipo de mena, material estril, mineral total, material estril total, detonelajes de mena y estril totales, cantidad de cortes a realizar, y una profundidadvertical mxima en cada perodo.

Estas restricciones pueden ser diferentes para cada perodo.


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Figura 12 Panel Constraint, el panel para restricciones en MineSightSO

Figura 13 Panel Constraint, el panel para restricciones en MineSightSO (cont.)


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Planifcaciones producidas con la herramienta MineSight SO

La tabla 3 presenta un resumen de la planicacin para 12 perodos calculadacon la herramienta MineSight SO. Aqu se observa que la planicacinresultante satisface muy bien las restricciones para mena total y material estriltotal de cada perodo (Tabla 1, columnas Total Ore y Total Waste).

Tabla 3 Resumen de una planicacin para 12 perodos generada por MineSight SO

Despus de ejecutar los clculos de planicacin MineSight SO, el esquema resultante sepuede volver a incorporar a la base de datos AGDM actualizando los atributos de perodo,estado y secuencia de minado de cada corte. Por ejemplo, en la base de datos AGDMactualizada, todos los cortes que deben ser arrancados en el perodo N (N = 1, 2, ) tendrnlas siguientes caractersticas:

Status: Presenta el estado, N indica que este corte debera ser minado en el perodoN; un estado 0 signica que este corte no se extraer en ningn perodo de estaplanicacin.

Period: Es decir el perodo 001, 002, etc.

La planicacin resultante se puede presentar grcamente en MSIP desplegando loscortes segn el valor de corte de un atributo de corte (perodo o estado en este caso). LaFigura 15 muestra el plan para 12 perodos que se obtiene en MSIP segn la ley de corte delperodo. Tal como se muestra, todas las reas en rojo se extraern en el perodo 1, las queestn en anaranjado en el perodo 2, las amarillas en el 3 y as sucesivamente. MSSO tambin

genera un informe para cada perodo que incluye informacin detallada sobre los cortes quedeben explotarse en cada uno.

Las Figuras 15 a 19 presentan algunas vistas de plano de la planicacin en los nivelesde banco seleccionados. Como puede verse, la secuencia general de minado es desdeafuera (fase 4) hacia dentro (fase 1), y desde el nivel del banco superior al inferior, lo cual escoherente con las operaciones mineras a cielo abierto que se realizan en la vida real.

Figura 14 Planicacin para 12 perodosdesplegada en MineSight IP


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Figura 15 Vista de plano de una planicacin para 12 perodos (nivel de banco 1.050)

Figura 16 Vista de plano de una planicacin para 12 perodos (nivel de banco 1.043,5)


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Figura 17 Vista de plano de una planicacin para 12 perodos (nivel de banco 1.037)

Figura 18 Vista de plano de una planicacin para 12 perodos (nivel de banco 946)


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Figura 19 Vista de plano de una planicacin para 12 perodos (nivel de banco 848,5)

Valores que brinda la herramienta MineSight SO

Los benecios de utilizar la herramienta MineSight SO para mejorar la planicacin de lamina incluyen, entre muchos otros, los siguientes:

Proporciona una planicacin donde se indican los cortes especcos que debenarrancarse en determinado perodo de la planicacin.

El cronograma resultante responder a los objetivos de produccin y a la vezrespetar los requerimientos de las plantas, pilas de almacenamiento y cargas deestril, as como tambin las condiciones geomtricas.

Puede ser una planicacin para un nico perodo o para mltiples perodos.

En caso de que no se pudiera obtener una solucin que satisfaga metas yrestricciones, MineSight SO puede indicar cules son las limitaciones que no sepueden alcanzar, o proporcionar una planicacin que se acerque lo ms posible al

plan requerido.

Se puede emplear con otros productos MineSight IP y MineSight AP para unaplanicacin de corto alcance muy detallada.

Los clculos de esta planicacin no se limitan a un modelo; los cortes pueden serde diferentes modelos (o yacimientos).

Permite al usuario realizar una reprogramacin sin tener que volver a planicar losperodos anteriores.

Genera una solucin en forma rpida. Para un equipo de escritorio Dell Pentium Dcon procesador de 2.80GHz, 2GB de RAM, el tiempo de ejecucin para un perodooscila entre unos pocos segundos y 10 minutos. En la mayora de los casos, demora


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menos de 6 minutos. En algunos casos extraordinarios, tarda ms de 30minutos en generar una solucin para un perodo. Para la planicacin de12 perodos presentada arriba, demor 35 minutos.

Conclusin

MineSight SO es una nueva herramienta que se puede emplear con MineSight IP yMineSight AP para planicar la produccin a corto plazo. Puede aplicarse para clculosde cronogramas de un nico perodo o de varios perodos. MineSight SO genera lasplanicaciones que satisfacen no slo los objetivos de produccin sino tambin las queresponden a la tasa de procesamiento, al volumen de material extrado por perodo, a lasrestricciones sobre combinacin de metales, a las restricciones relacionadas con la pila dealmacenamiento y dems limitaciones operacionales.

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