Optimizacin de Diseo de Minas que Emplean el Mtodo de Minado por Corte y Relleno Ascendente

Ing. Ricardo Arrarte Grau / Vctor Tipe Quispe

Consorcio Minero Horizonte S.A.

AgendaUbicacinGeneralidadesObjetivoAplicacinCorte y relleno con rampas basculantesDescripcinEsquematizacin del mtodo de explotacinDiagrama de distanciasVolumen de desmonte a extraerParmetros del modeloRestricciones del modeloFuncin objetivoEsquematizacin del mtodo de explotacinDiagrama de distanciasVolumen de desmonte a extraerDesarrollo de optimizacinConclusiones

UbicacinConsorcio Minero Horizonte se encuentra ubicado en el departamento de La Libertad, provincia de Pataz, distrito de Parcoy, anexo Retamas.

GeneralidadesConsorcio Minero Horizonte S.A., es una empresa peruana que realiza labores de exploracin, explotacin y metalurgia de minerales aurferos.

Fue fundada el ao 1978, actualmente es el segundo productor de oro a nivel nacional en minera subterrnea. (Ministerio de Energa y Minas, jun 09)

ObjetivoEl presente trabajo tiene como objetivo optimizar el diseo de la explotacin en minas subterrneas con el mtodo de minado corte y relleno ascendente mecanizado usando rampas basculantes (C&R).Proporcionar una herramienta que permita mejorar la rentabilidad de los yacimientos explotados.

Recoleccin de datosLa informacin que ha permitido desarrollar los modelos ha sido obtenida de las siguientes minas subterrneas peruanas: Caudalosa (Zn-Pb-Cu-Ag), Selene (Ag-Au), Arcata (Ag-Au), Ares (Au-Ag), Pallancata (Ag-Au), y Parcoy (Au).

Seleccin del mtodo de explotacinCorte y relleno ascendente convencional(C&R-convencional)Corte y relleno ascendente con scoop cautivo (C&R-cautivo)Corte y relleno ascendente mecanizado (C&R-mecanizado)Para potencia de veta > 2 m, se obtiene mayor VAN con el mtodo (C&R-mecanizado)

Corte y relleno con rampas basculantesNivel inferiorNivel superiorRampa auxiliarCH. echadero de mineralRampa basculante + 15%Rampa basculante - 15%CH. echadero de mineralNivel inferiorNivel superiorRampa auxiliar

DescripcinLa optimizacin del diseo de la explotacin se realiza usando programacin lineal (PL). Este modelo minimiza las dimensiones de los tneles necesarios para permitir la explotacin usando el mtodo de C&R-mecanizado. Reduce el volumen de desmonte a extraer, permitiendo la reduccin del costo total.

Rampas de preparacinLas formas de la rampa auxiliar, proyectadas en el plano horizontal, son dos: la elipse o el ocho. La forma no es determinante, sino la longitud de la rampa, lo que depende de la pendiente mxima que es capaz de soportar el equipo que circular por dicha rampa.

Esquematizacin del mtodo de explotacin

RAMPA BASCULANTE (4 cortes)

RAMPA AUXILIARVETA

Diagrama de distanciasalfa: Gradiente de la rampa bazculantebuz: Buzamiento de la vetaPot: Potencia de la vetac: Altura de corte en tajon: # de cortes desde una rampa bazculanted: Distancia horizontal de la rampa a la vetaa: Ancho de la rampa de preparacinh: Altura de la rampa de preparacin

Volumen de desmonte a extraerSe calcula el rea de los tringulos con la frmula de Heron conociendo nicamente la medida de los tres ladosVolumen de desmonte = rea x ancho de rampa basculante

Variables del modeloLo que busca el modelo matemtico es determinar la distancia horizontal d entre el inicio de la rampa basculante en la rampa auxiliar y la estructura mineralizada. Esta distancia est relacionada con: la pendiente de la rampa basculante (alfa), la altura de cada corte en la estructura (c) y el nmero de cortes (n) a realizar desde una misma rampa basculante.

Restricciones del modeloPendiente de la rampa auxiliar equipoQue el desarrollo de la rampa auxiliar no sea menor a la longitud determinada por la mxima pendiente de la rampa auxiliar.Todas las frmulas establecidas son restricciones incorporadas en la Funcin Objetivo

Funcin objetivoMinimizar el volumen de desmonte a romper en la ejecucin de labores de desarrollo (rampa auxiliar) y preparacin (rampas basculantes).

Menor costoMenor tiempo de preparaciones

f(x) = (pendiente rampa, numero de corte, altura de corte)

Desarrollo de optimizacinLos clculos se desarrollan usando el solver de Microsoft ExcelLa Funcin Objetivo es el volumen de desmonte que se va a extraer.La Variable es el nmero de cortes (n) que se tiene que hacer desde la rampa basculante.Las restricciones son:Que el desarrollo de la rampa auxiliar no sea menor a la longitud determinada por la mxima pendiente de la rampa auxiliar.Todas las frmulas establecidas son restricciones incorporadas en la Funcin Objetivo

Conclusiones (1)El modelo matemtico planteado permite establecer una metodologa genrica aplicable a la explotacin mecanizada usando el corte y relleno ascendente, minimiza el volumen de desmonte a extraer y menor tiempo de explotacin.Usando la PL se obtiene el resultado que minimiza los costos de preparacin y explotacin del block de mineral

Conclusiones (2)Se deben tomar en cuenta las restricciones geolgicas, geomecnicas y geomtricas del yacimiento, para reducir los riesgos de ejecutar labores muy cercanas entre s que puedan generar inestabilidad en el macizo rocoso.Debe trabajarse con las caractersticas geomtricas y tcnicas de los equipos para su seleccin y garantizar que permitan una operacin eficiente de los mismos.

Las distancias de la rampa auxiliar a la veta (diferenciado por colores) se expresan en funcin a; alfa, buz, pot, c, n , d, a , h.Estas expresiones sern las restricciones del modelo de PLFormula de heron: A = p*(p-a)*(p-b)*(p-c)