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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería en Minas

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE VARIABLES CLAVES QUE SUSTENTAN LA TRANSICIÓN DE UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN RAJO ABIERTO A UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN PANEL CAVING

Gonzalo Ignacio Frías Hidalgo

Profesor Guía: Edgar Adam Ricke

Trabajo

de

Titulación

presentado

en

conformidad a los requisitos para obtener el Título de Ingeniero Civil en Minas

Santiago - Chile 2017

© Gonzalo Ignacio Frías Hidalgo, 2017. Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-Chile 3.0.

RESUMEN Actualmente el principal problema al que se enfrentan las operaciones mineras a rajo abierto, es el aumento de costos a medida que el rajo se profundiza, por esto, optar por el traspaso a minería subterránea se transforma en una opción atractiva. Dentro los métodos subterráneos existentes, los métodos masivos Block Caving y Panel Caving son los más deseados, dados los altos ritmos de producción y bajos costos de operación, los cuales pueden competir contra los costos asociados a la extracción de las últimas fases de un rajo abierto. El desconocimiento de la incidencia de las variables técnico-económicas en la planificación de una transición de método de explotación, dan como necesidad la realización de este estudio, el cual tiene como objetivo identificar y analizar el impacto de estas variables, en la decisión de transición de rajo abierto a panel caving. Para lograr este objetivo se utilizó la metodología marginal de fases, en donde para el caso estudio, es conveniente realizar la transición en la cota -260 m.s.n.m. al término de la Fase 4 del rajo abierto, el cual consta de 77.3 Mt de mineral y una ley de cobre de 0.74%. Su contraparte subterránea posee 106.5 Mt con una ley de cobre de 0.84 %, el piso de hundimiento se ubica en la cota -630 m.s.n.m. la altura de columna es de 400 m y el área del footprint es de 115,600 m2. La transición se realiza en el año 15, con una vida total de mina 37 años, el mineral total es de 183.8 Mt con una ley de cobre de 0.80 % y un Valor Presente Neto de 573.5 MUS$. Al sensibilizar las variables del caso estudio, se concluye que el punto de entrada de dilución y el área incorporada al año no impactan en la decisión de transición de método de explotación, en cambio, variables como tasa de extracción, tiempo de transición, altura de columna y la utilización de mineral de stock (para mitigar la baja o nula producción durante el cambio de rajo abierto a subterránea), si afectan la fase en donde se realiza la transición, impactando de esta manera: la cota de transición, el piso de hundimiento, el mineral total, ley media de los recursos extraíbles, la vida de la mina, la inversión y el valor presente neto (VPN) del proyecto. Finalmente, a partir de los resultados, se recomienda al planificar una transición de método de explotación tomar en cuenta las variables: tasas de extracción, alturas de columna, tiempo de transición y stock. Estas variables pueden cambiar la decisión de donde y cuando realizar una transición, modificando las envolventes económicas y planes de producción tanto del rajo abierto como de su contraparte subterránea.

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AGRADECIMIENTOS Quisiera agradecer a mi familia, por apoyarme siempre, por aguantar mi carácter todos estos años, especialmente en periodo de pruebas, por ayudarme a tomar una de las decisiones más importantes de mi vida, por hacerme creer que era capaz. Gracias infinitas a mi padre y a mi madre por sus sacrificios durante todos estos años, no me alcanzan las palabras ni la vida para retribuir todo lo que han hecho por nosotros, a mis hermanos Andrea y Eduardo. Gracias a mi profesora y amiga Danitza Aburto, por toda su confianza y apoyo dentro de mi carrera universitaria. Gracias a mi profesor Cristian Quiñones por su apoyo y ayuda, en esta memoria y en mi carrera profesional. Estoy agradecido también de todos los grandes compañeros y amigos que tuve desde el primer hasta el último día de clases, a los espartanos; Nacho, Peluca, Pardo, Mágico, Mata, Piña, Xofa, Veliz, Vitoco y Panchito. Gracias a mis compañeros Fabian Miranda, Diego Andrade, Sebastián Parra y José Luis Manriquez por la contención y los buenos momentos. Gracias a Jorge Mamani por esas Tomás frijoles en costanera. Cómo no agradecer a mi pareja Valeria Bertrand que me apoyó antes y durante el desarrollo de este trabajo, que constantemente me animó, acompañó y soportó en semanas complejas. Gracias a Carolina Guajardo por su ayuda en el inicio y termino de mi vida universitaria, gracias por su ayuda y enseñanza, tanto en lo personal como en lo académico. Debo dar un agradecimiento especial a Sergio Muñoz porque de no ser por él no podría haber desarrollado este trabajo, gracias por su paciencia, por entregarme toda la información que necesitaba, por su buena onda, por su amistad, por sus consejos y por su solidaridad. También a las personas que conocí en AMEC Foster Wheeler, a Mark, Carlos Barrera, Carlo Cerutti, Alfonso Ovalle, Marcela, Antonio Cortes y Francisca Pino.

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TABLA DE CONTENIDO GENERALIDADES ................................................................................................ 1 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 1 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 1 Objetivos principales. ........................................................................................................... 1 Objetivos específicos. .......................................................................................................... 1 ALCANCES DEL ESTUDIO. ........................................................................................................... 2 METODOLOGÍA DE TRABAJO. ...................................................................................................... 3 Recopilación de Información. ............................................................................................... 3 Análisis de Datos. ................................................................................................................ 3 Desarrollo del Caso.............................................................................................................. 3 Análisis de resultados .......................................................................................................... 4 Conclusiones y recomendaciones ....................................................................................... 4 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO .................................................................................................. 4 MARCO TEORICO ................................................................................................ 5 PLANIFICACIÓN MINAS RAJO ABIERTO ........................................................................................ 5 Generalidades ...................................................................................................................... 5 Parametrización Técnica-Económica .................................................................................. 5 Generación pits Anidados .................................................................................................... 6 Selección pit Final ................................................................................................................ 7 Selección de Fases .............................................................................................................. 9 Pit Final Subterránea Whittle ............................................................................................. 11 PLANIFICACIÓN MINAS SUBTERRÁNEA PANEL CAVING ............................................................... 11 Generalidades .................................................................................................................... 11 Planificación Estratégica. ................................................................................................... 13 Parametrización Técnica-Económica ................................................................................ 13 Tasa de Producción. .......................................................................................................... 13 Unidad Minera: Columna de Extracción. ........................................................................... 13 Flujo Gravitacional y Proceso de Mezcla. .......................................................................... 14 Piso de Hundimiento .......................................................................................................... 14 Altura de columna .............................................................................................................. 15 Footprint ............................................................................................................................. 15 Suavizamiento.................................................................................................................. 16 Secuencia de Extracción ................................................................................................. 16 Tasas de Desarrollo ......................................................................................................... 17 Tasas de Extracción......................................................................................................... 17 iii

TRANSICIÓN DE MINERÍA RAJO ABIERTO A SUBTERRÁNEA .......................................................... 17 Generalidades .................................................................................................................... 17 Evolución de la Metodología .............................................................................................. 17 Metodologías de la industria .............................................................................................. 19 ANÁLISIS RAJO ABIERTO ................................................................................ 22 MODELO DE BLOQUES ............................................................................................................. 22 Características Principales ................................................................................................ 22 Curva tonelaje ley .............................................................................................................. 22 YACIMIENTO MINERALÓGICO .................................................................................................... 22 UNIDADES DE MEDIDA Y ABREVIATURAS ................................................................................... 24 CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN RAJO ABIERTO ........................................................................... 24 GENERALIDADES ..................................................................................................................... 25 DETERMINACIÓN PIT FINAL ...................................................................................................... 25 Pit Anidados ....................................................................................................................... 25 Elección Pit Final................................................................................................................ 27 FASES DE MINADO ................................................................................................................... 30 Confección de Fases ......................................................................................................... 30 Operativización de Fases .................................................................................................. 31 ANÁLISIS MARGINAL................................................................................................................. 33 SKIN ANALYSIS ........................................................................................................................ 34 GENERACIÓN DE SECUENCIA DE MINADO................................................................................ 35 PLAN DE PRODUCCIÓN........................................................................................................... 38 RESULTADOS ........................................................................................................................ 39 ANÁLISIS PANEL CAVING ................................................................................ 41 GENERALIDADES ..................................................................................................................... 41 CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN PANEL CAVING ........................................................................... 41 PISO DE HUNDIMIENTO............................................................................................................. 41 ALTURA DE COLUMNA .............................................................................................................. 44 DETERMINACIÓN DEL FOOTPRINT ............................................................................................. 45 SECUENCIA DE EXTRACCIÓN .................................................................................................... 46 PLAN DE PRODUCCIÓN............................................................................................................. 46 RESULTADOS .......................................................................................................................... 48 TRANSICIÓN DE UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN DE RAJO ABIERTO A UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN PANEL CAVING ........................................................................ 49 METODOLOGÍA, ANÁLISIS MARGINAL DE FASES ......................................................................... 49

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ANÁLISIS DE TRANSICIÓN DE MINERÍA RAJO ABIERTO A MINERÍA POR PANEL CAVING ................. 50 Envolventes económicas rajo ............................................................................................ 50 Caso F2-S2 ........................................................................................................................ 51 Caso F3-S3 ........................................................................................................................ 55 Caso F4-S4 ........................................................................................................................ 59 Caso F5-S5 ........................................................................................................................ 63 Caso F6-S6 ........................................................................................................................ 67 Caso F7-S7 ........................................................................................................................ 70 Caso F8-S8 ........................................................................................................................ 74 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS VARIABLES EN LA TRANSICIÓN DE MINERIA RAJO ABIERTO A MINERÍA PANEL CAVING.................................................................................................................. 78 Variables a Sensibilizar ...................................................................................................... 78 Punto de Entrada de Dilución ............................................................................................ 78 Área Incorporada ............................................................................................................... 81 Altura de Columna ............................................................................................................. 82 Tasa de Extracción (Vertical Mining Rate)......................................................................... 85 Tiempo de Transición......................................................................................................... 87 Stock 90 EVALUACIÓN ECONÓMICA .............................................................................. 93 INGRESOS ............................................................................................................................... 93 CAPEX .................................................................................................................................. 94 OPEX..................................................................................................................................... 96 VPN 97 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................... 100 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 100 RECOMENDACIONES. ............................................................................................................. 101 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 103 ANEXOS ANEXO A:PLANES DE PRODUCCIÓN ............................................................................................... 106 ANEXO B: FOOTPRINT .................................................................................................................. 115

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1: Resultados Programación Lineal ................................................................................ 20 Tabla 3.1: Modelo de bloques ...................................................................................................... 22 Tabla 3.2: Unidades de Medida ................................................................................................... 24 v

Tabla 3.3: Criterios de Planificación Rajo Abierto ....................................................................... 24 Tabla 3.4: Pits anidados ............................................................................................................... 25 Tabla 3.5: Pit By Pit ...................................................................................................................... 28 Tabla 3.6: Resumen resultados pit final a priori........................................................................... 30 Tabla 3.7: Fases no operativizadas ............................................................................................. 30 Tabla 3.8: Parámetros Mining Width ............................................................................................ 31 Tabla 3.9: Fases operativizadas .................................................................................................. 31 Tabla 3.10: Diferencias de fases operativizadas y no operativizadas ......................................... 32 Tabla 3.11: Análisis marginal de fases rajo abierto ..................................................................... 34 Tabla 3.12: Skin Analysis ............................................................................................................. 35 Tabla 3.13: Mineral por periodo ................................................................................................... 36 Tabla 3.14: Material por periodo .................................................................................................. 37 Tabla 3.15: Plan de producción rajo abierto ................................................................................ 38 Tabla 3.16: Resumen pit final definitivo ....................................................................................... 39 Tabla 4.1: Criterios de planificación panel caving ....................................................................... 41 Tabla 4.2: Piso de hundimiento ................................................................................................... 42 Tabla 4.3: Plan de producción panel caving puro ........................................................................ 47 Tabla 4.4: Resumen Panel Caving .............................................................................................. 48 Tabla 5.1: Envolventes rajo abierto ............................................................................................. 50 Tabla 5.2: Resumen fase 2 .......................................................................................................... 51 Tabla 5.3: Resumen mineral remanente fase 2 ........................................................................... 52 Tabla 5.4: Resultados F2-S2 ....................................................................................................... 55 Tabla 5.5: Resumen fase 3 .......................................................................................................... 55 Tabla 5.6: Resumen mineral remanente fase 3 ........................................................................... 56 Tabla 5.7: Resultados F3-S3 ....................................................................................................... 59 Tabla 5.8: Resumen fase 4 .......................................................................................................... 59 Tabla 5.9: Resumen mineral remanente fase 4 ........................................................................... 61 Tabla 5.10: Resultados F4-S4 ..................................................................................................... 63 Tabla 5.11: Resumen Fase 5 ....................................................................................................... 63 Tabla 5.12: Resumen mineral remanente Fase 5 ....................................................................... 65 Tabla 5.13: Resultados F5-S5 ..................................................................................................... 67 Tabla 5.14: Resumen fase 6 ........................................................................................................ 67 Tabla 5.15: Resumen mineral remanente fase 6 ......................................................................... 68 Tabla 5.16: Resultados F6-S6 ..................................................................................................... 70 Tabla 5.17: Resumen fase 7 ........................................................................................................ 71 Tabla 5.18: Resumen mineral remanente fase 7 ......................................................................... 72 Tabla 5.19: Resultados F7-S7 ..................................................................................................... 73 Tabla 5.20: Resumen fase 8 ........................................................................................................ 74 vi

Tabla 5.21: Resumen mineral remanente fase 8 ......................................................................... 76 Tabla 5.22: Resultados F8-S8 ..................................................................................................... 78 Tabla 5.23: Variables a sensibilizar ............................................................................................. 78 Tabla 5.24: Resultados al varía el punto de entrada de dilución ................................................. 80 Tabla 5.25: Resultados al variar el área incorporada al año ....................................................... 82 Tabla 5.26: Resultados al variar la altura máxima de columna ................................................... 84 Tabla 5.27: Resultados al variar la tasa de extracción ................................................................ 87 Tabla 5.28: Resultados al variar tiempo de transición ................................................................. 89 Tabla 5.29: Resultados al variar stock ......................................................................................... 91 Tabla 6.1: Ingresos ...................................................................................................................... 93 Tabla 6.2: CAPEX ........................................................................................................................ 94 Tabla 6.3: OPEX .......................................................................................................................... 96 Tabla 6.4: VPN ............................................................................................................................. 98 Tabla 6.5: Tabla Resumen de Evaluación Económica ................................................................ 98 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1: Mapa conceptual de planificación rajo abierto ............................................................ 5 Figura 2.2: Estructura de arco........................................................................................................ 6 Figura 2.3: Boceto pit anidados Whittle ......................................................................................... 7 Figura 2.4: Secuencia de minado para el mejor caso ................................................................... 8 Figura 2.5: Secuencia de minado para el peor caso ..................................................................... 9 Figura 2.6: Ejemplo de modificación Mining Width ...................................................................... 10 Figura 2.7: Mapa conceptual planificación subterránea .............................................................. 12 Figura 2.8: Ejemplo Footprint ....................................................................................................... 16 Figura 2.9: Ejemplo secuencia ..................................................................................................... 16 Figura 3.1: Esquina superior izquierda vista de perfil sección Norte 1,062,600 .......................... 23 Figura 3.2: Esquina superior izquierda planta de los pit no operativizada .................................. 32 Figura 3.3: Vista de perfil no operativizada .................................................................................. 33 Figura 3.4: Vista de perfil operativizada ....................................................................................... 33 Figura 3.5: Vista de perfil de las fases del rajo abierto ................................................................ 34 Figura 4.1: Altura de columna panel caving................................................................................. 45 Figura 4.2: Columnas valorizadas ............................................................................................... 45 Figura 4.3: Sectores Mina Subterránea ....................................................................................... 46 Figura 4.4: Secuencia de Extracción Mina Subterránea ............................................................. 46 Figura 5.1: Vista de perfil fases de transición .............................................................................. 51 Figura 5.2: Vista de perfil F2-S2 .................................................................................................. 52 Figura 5.3: Footprint columnas valorizadas F2-S2 ...................................................................... 53

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Figura 5.4: Footprint sectores productivos F2-S2 ........................................................................ 53 Figura 5.5: Footprint secuencia de extracción F2-S2 .................................................................. 53 Figura 5.6: Vista de perfil F3-S3 .................................................................................................. 56 Figura 5.7: Footprint columnas valorizadas F3-S3 ...................................................................... 57 Figura 5.8: Footprint sectores productivos F3-S3 ........................................................................ 57 Figura 5.9: Footprint secuencia de extracción F3-S3 .................................................................. 57 Figura 5.10: Vista de perfil F4-S4 ................................................................................................ 60 Figura 5.11: Footprint columnas valorizadas F4-S4 .................................................................... 61 Figura 5.12: Footprint sectores productivos F4-S4 ...................................................................... 61 Figura 5.13: Footprint secuencia de extracción F4-S4 ................................................................ 61 Figura 5.14: Vista de Perfil F5-S5 ................................................................................................ 64 Figura 5.15: Plan de Producción Fase 5 ...................................................................................... 64 Figura 5.16: Footprint columnas valorizadas F5-S5 .................................................................... 65 Figura 5.17: Footprint sectores productivos F5-S5 ...................................................................... 65 Figura 5.18: Footprint secuencia de extracción F5-S5 ................................................................ 65 Figura 5.19: Vista de Perfil F6-S6 ................................................................................................ 67 Figura 5.20: Footprint columnas valorizadas F6-S6 .................................................................... 68 Figura 5.21: Footprint sectores productivos F6-S6 ...................................................................... 69 Figura 5.22: Footprint secuencia de extracción F6-S6 ................................................................ 69 Figura 5.23: Vista de perfil F7-S7 ................................................................................................ 71 Figura 5.24: Footprint columnas valorizadas F7-S7 .................................................................... 72 Figura 5.25: Footprint sectores productivos F7-S7 ...................................................................... 72 Figura 5.26: Footprint secuencia de extracción F7-S7 ................................................................ 72 Figura 5.27: Vista de perfil F8-S8 ................................................................................................ 75 Figura 5.28: Footprint columnas valorizadas F8-S8 .................................................................... 76 Figura 5.29: Footprint sectores productivos F8-S8 ...................................................................... 76 Figura 5.30: Footprint secuencia de extracción F8-S8 ................................................................ 76 ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 2.1: Ejemplo selección de cota de Hundimiento ............................................................. 14 Gráfico 2.2: Valor presente neto VS Fase de rajo abierto con mina subterránea. ...................... 21 Gráfico 3.1: Curva Tonelaje/Ley .................................................................................................. 22 Gráfico 3.2: Pit by Pit del rajo abierto .......................................................................................... 29 Gráfico 3.3: Análisis marginal de fases rajo abierto Pits Vs NPV/Mt ........................................... 33 Gráfico 3.4: Skin Analysis. NPV VS Fase .................................................................................... 35 Gráfico 3.5: Mineral por fase ........................................................................................................ 36 Gráfico 3.6: Material por fase ....................................................................................................... 37

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Gráfico 3.7: Plan de producción del rajo abierto .......................................................................... 39 Gráfico 4.1: Selección piso de hundimiento ................................................................................. 44 Gráfico 4.2: Plan de Producción mina subterránea ..................................................................... 47 Gráfico 5.1: Plan de producción fase 2 ........................................................................................ 52 Gráfico 5.2: Plan de producción S2 ............................................................................................. 54 Gráfico 5.3: Plan de producción F2-S2 ........................................................................................ 54 Gráfico 5.4: Plan de producción fase 3 ........................................................................................ 56 Gráfico 5.5: Plan de producción S3 ............................................................................................. 58 Gráfico 5.6: Plan de producción F3-S3 ........................................................................................ 58 Gráfico 5.7: Plan de producción fase 4 ........................................................................................ 60 Gráfico 5.8: Plan de producción S4 ............................................................................................. 62 Gráfico 5.9: Plan de Producción F4-S4 ....................................................................................... 62 Gráfico 5.10: Plan de producción S5 ........................................................................................... 66 Gráfico 5.11: Plan de producción F5-S5 ...................................................................................... 66 Gráfico 5.12: Plan de Producción Fase 6 .................................................................................... 68 Gráfico 5.13: Plan de producción S6 ........................................................................................... 69 Gráfico 5.14: Plan de producción F6-S6 ...................................................................................... 70 Gráfico 5.15: Plan de producción Fase 7 ..................................................................................... 71 Gráfico 5.16: Plan de producción S7 ........................................................................................... 73 Gráfico 5.17: Plan de producción F7-S7 ...................................................................................... 74 Gráfico 5.18: Plan de producción fase 8 ...................................................................................... 75 Gráfico 5.19: Plan de producción S8 ........................................................................................... 77 Gráfico 5.20: Plan de producción F8-S8 ...................................................................................... 77 Gráfico 5.21: VPN por fase con punto de entrada de dilución 40 % ........................................... 79 Gráfico 5.22: VPN por fase con punto de entrada de dilución 50 % ........................................... 79 Gráfico 5.23: VPN por fase con punto de entrada de dilución 60 % ........................................... 79 Gráfico 5.24: Área incorporada 12,000 m 2/año ........................................................................... 81 Gráfico 5.25: Área incorporada 16,000 m 2/año ........................................................................... 81 Gráfico 5.26: Área incorporada 20,000 m 2/año ........................................................................... 81 Gráfico 5.27: Altura máxima 200 metros ..................................................................................... 83 Gráfico 5.28: Altura máxima 300 metros ..................................................................................... 83 Gráfico 5.29: Altura máxima 400 metros ..................................................................................... 83 Gráfico 5.30: Altura máxima Sin Restricción ............................................................................... 84 Gráfico 5.31: Tasa de extracción 50 m/año ................................................................................. 85 Gráfico 5.32: Tasa de extracción 80 m/año ................................................................................. 86 Gráfico 5.33: Tasa de extracción 100 m/año ............................................................................... 86 Gráfico 5.34: Coexistencia de 0 años .......................................................................................... 88 Gráfico 5.35: Tiempo de transición de 1 años ............................................................................. 88 ix

Gráfico 5.36: Tiempo de transición de 2 años ............................................................................. 89 Gráfico 5.37: Sin stock ................................................................................................................. 90 Gráfico 5.38: Con stock de 12 Mt ................................................................................................ 91 Gráfico 6.1: Ingreso Nominal ....................................................................................................... 93 Gráfico 6.2: Ingreso Actualizado .................................................................................................. 94 Gráfico 6.3: CAPEX Nominal ....................................................................................................... 95 Gráfico 6.4: CAPEX Actualizado .................................................................................................. 95 Gráfico 6.5: OPEX Nominal ......................................................................................................... 96 Gráfico 6.6: OPEX Actualizado .................................................................................................... 97 Gráfico 6.7: VPN de la Transición ................................................................................................ 97

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GENERALIDADES INTRODUCCIÓN En la actualidad el gran desafío de las operaciones mineras a rajo abierto es mantener su producción con un bajo costo a medida que se profundiza el pit, es por esto que la transición del método a uno subterráneo se convierte en una opción que debe ser estudiada. El principal problema que enfrentan estas operaciones mineras, es determinar el real impacto de las variables técnico-económicas en la transición de un método rajo abierto a un método de explotación subterráneo. Esto obliga a llevar a cabo diseños y una planificación minera que capta una porción limitada de todo valor potencial del proyecto. Los depósitos que tienen el potencial de realizar una transición de rajo abierto a subterránea enfrentan el “problema de transición”, el cual consiste en tomar la decisión de extender el rajo o cambiar el método a minería subterránea. Esto conlleva a las siguientes interrogantes ¿El pit final está condicionado al planificar una transición a minería subterránea? Si esto es así ¿Qué variables son relevantes en la determinación del pit final? Actualmente no hay claridad sobre cómo abordar este problema. Este trabajo determinará cuáles son las variables relevantes que definen la transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación panel caving y cuantificará su impacto en profundidad de transición, profundidad del piso de hundimiento, variación de tonelajes, leyes, vida de la mina, VPN, inversión y CAPEX. Para este trabajo se utilizarán dos herramientas computacionales para desarrollar la optimización y planificación de minería por rajo abierto y minería por Panel Caving. Los software utilizados serán Gems® de la empresa Geovia con su herramienta Footprint Finder del módulo PCBC y para los trabajos de optimización de los rajos y confección de secuencias de minado, se utilizará el software WhittleTM 4-X. OBJETIVOS OBJETIVOS PRINCIPALES . Identificar y analizar las variables técnico-económicas relevantes que pudieran incidir en la decisión de transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación subterráneo tipo panel caving. OBJETIVOS ESPECÍFICOS . •

Desarrollar y documentar la metodología utilizada para sustentar la decisión de transición de método de explotación.

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Determinar la envolvente económica, secuencia y plan de producción para el rajo abierto, su parte subterránea y la combinación de ambos métodos.

•

Variar los parámetros técnico-económicos, tales como; altura de columna, tasa de extracción, presencia de stock, tiempo de transición, punto de entrada de dilución y área incorporada al año.

•

Analizar cómo influye la variación de parámetros de planificación técnico-económicos en las envolventes económicas, en el plan de producción y la evaluación económica.

ALCANCES DEL ESTUDIO. La información de entrada consiste en un modelo de bloques facilitado por la empresa Amec Foster Wheeler, el cual fue modificado en leyes y coordenadas de ubicación. No se darán mayores antecedentes para respetar la confidencialidad del mismo. El modelo de bloques no posee clasificación de recursos como; Medido, Indicado e Inferido, por lo tanto, no se discriminará entre recursos. Cabe destacar que los resultados obtenidos están sujetos a los criterios de la persona al planificar y de la incertidumbre a la cual están sujetos cada modelo. Este trabajo no buscará determinar en su totalidad una planificación de largo plazo, sino más bien, se centrará en analizar las variables relevantes que pudieran impactar en la decisión de transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación panel caving. Conforme al punto anterior, el precio del metal, capacidad de proceso, costos mina, costo venta y costo de procesamiento son designados y fijos. No se efectuará cálculo de flotas de equipos. Para analizar la variable de tiempo de transición no se considerará la subsidencia u otras restricciones geoemécanicas. La inversión de la planta no se considerará, ya que esta al tener una capacidad fija no tiene incidencia en la determinación de una transición de método de explotación. Se utilizará la metodología de análisis marginal de fases para determinar la transición de método de explotación. El análisis de diferencias de Valor Presente Neto para cada uno de los casos, se hará en base a la información resultante entregada por el software Whittle 4-X y Gems de GEOVIA. En cuanto a la determinación de piso de hundimiento, secuencia y del plan de producción de la parte subterránea se utilizará la herramienta Footprint Finder del módulo PCBC del software GEMS.

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Para la obtención de una secuencia de explotación del rajo abierto se utilizará el algoritmo Milawa perteneciente al Software Whittle 4-X. Finalmente, cabe hacer presente que el diseño del rajo y la mina subterránea se encuentra fuera del alcance del presente trabajo. Para sustituir el diseño operacional del rajo, se aplicará el Módulo “Mining Width” del software Whittle 4-X, el cual, mediante un algoritmo, considera anchos operacionales referidos para cada fase. METODOLOGÍA DE TRABAJO. La metodología de trabajo que se realizó para poder cumplir con los objetivos y alcances de este trabajo de título es la siguiente: •

Recopilación de Información

•

Análisis de los datos

•

Desarrollo del caso

•

Análisis de resultados

•

Conclusiones y recomendaciones RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN.

Recopilación de la información preliminar necesaria para delimitar las directrices y límites del trabajo. ANÁLISIS DE D ATOS. Cuantificación de los recursos y análisis del modelo de recursos, mediante el uso del software Vulcan® y Excel. DESARROLLO DEL C ASO a) Importación del modelo al software Whittle 4-X, para desarrollar los trabajos de optimización, definición de pit final y fases de explotación terminando con la confección del plan minero para el caso planteado y el análisis de éste. b) Importación del modelo al software Gems, para desarrollar los trabajos de optimización, definición del piso de hundimiento y secuencia explotación terminando con la confección del plan minero para el caso planteado y el análisis de éste. c) Determinación de envolventes económicas, secuencias y planes de producción para la transición de rajo abierto a panel caving. d) Evaluación económica de los casos desarrollados. e) Recopilación de resultados al variar parámetros de planificación técnico-económicos.

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ANÁLISIS DE RESULTADOS a) Analizar cómo influye la variación de parámetros de planificación técnico-económicos en las envolventes económicas y en los planes de producción determinados. b) Documentar la metodología utilizada para sustentar la decisión de transición de manera factible. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones y recomendaciones del estudio estarán enfocadas a debatir el cumplimiento de los objetivos trazados. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO en la actualidad, el problema principal al que se enfrentan las operaciones mineras a rajo abierto es el aumento de costos mina a medida que el rajo se profundiza, en algunos casos seguir con la siguiente fase se hace inviable económicamente. considerar realizar una transición a un método subterráneo se convierte en una opción tentativa para agregar valor al proyecto, aprovechando así el mineral remanente con el que sustentan la producción. Amec Foster Wheeler necesita conocer el impacto de las variables técnica-económicas en la transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación subterráneo para así llevar a cabo diseños y planificaciones que capten el mayor valor potencial del proyecto. La justificación de realizar este estudio, está dada por la utilización de técnicas más robustas que permitan tomar mejores decisiones, sustentadas en el correcto entendimiento del efecto de las variables de planificación en los proyectos mineros que tienen en consideración realizar una transición de rajo abierto a un panel caving.

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MARCO TEORICO PLANIFICACIÓN MINAS RAJO ABIERTO GENERALIDADES Para la obtención de un plan de minado, es necesario una serie de etapas, las cuales serán explicadas durante el desarrollo de este capítulo. Las etapas que marcan el desarrollo de una mina a rajo abierto son: primero contar con la información de entrada, luego se debe integrar toda esta información para poder pasar al próximo paso que es la obtención de los pits anidados. La siguiente etapa es la determinación de pit final y la elección de las fases de explotación. Una vez que se cuenta con las fases, es posible generar una secuencia de minado, lo que corresponde a la última etapa. La Figura 2.1: Mapa conceptual de planificación rajo abierto muestra un esquema de la secuencia de trabajo propuesta, posteriormente serán explicadas cada una de estas etapas planteadas.

Parametrización TécnicoEconómica

Confección Pit Anidados

Determinación Pit Final

Selección de Fases

Secuencia de Minado

Plan de Producción

Figura 2.1: Mapa conceptual de planificación rajo abierto Fuente: Muñoz, 2008 (1)

P ARAMETRIZACIÓN T ÉCNICA-E CONÓMICA Cuando se habla de parametrización de la información, se dice que es necesario integrar toda la información de entrada para la posterior generación de los pits anidados. La información que se manipulará, dependerá del método y software que se utilice, que en este caso, se refiere al Software Whittle. Para este software se necesitan dos archivos de entrada, llamados archivo de modelo de bloques (*.MOD) y archivo de parámetros (*.PAR) El archivo de modelo de bloques contiene la información de cada bloque en lo que respecta a su litología, cantidad de material, cantidad de producto de cada elemento contenido (entre ellos impurezas), zona geotécnica y topografía. La información correspondiente a los aspectos geológicos, geotécnicos y topográficos están insertos en un archivo de entrada para ser 5

importados al software Whittle. El archivo de parámetros, cuenta con la información de los parámetros como: costo de minado, recuperación, costo de procesamiento, precio de venta de los elementos, unidades de la información que contiene el archivo de modelo de bloques, entre otros. Luego, se deben asignar los distintos ángulos de talud para cada una de las zonas geotécnicas o tipo de roca según corresponda, con esta información el programa generará las distintas estructuras de arco para cada uno de los bloques, obteniendo un archivo que guarda todas estas estructuras de arcos. La estructura de arcos, es el resultado de la vinculación de todos los bloques que son necesarios extraer antes de que un bloque pueda ser minado, y que además cumpla con la exigencia del ángulo de talud asignado en el sector. Este archivo de estructuras de arcos es utilizado en la ejecución del algoritmo de Learch y Grossman en la etapa de optimización. La Figura 2.2: Estructura de arco, muestra un arco para el bloque “A”, en donde es necesaria la extracción de los bloques “B”,” C”, “D”, “E”, “F”, “G”, “H” e “I”, para la extracción del bloque “A”, con un ángulo de talud de 45º.

Figura 2.2: Estructura de arco Fuente: Muñoz, 2008 (1)

GENERACIÓN PITS ANIDADOS Una vez que se obtiene la estructura de arcos, es posible comenzar a crear los distintos procesos propios del proyecto, como, por ejemplo: lixiviación, flotación, entre otros. Además, se deberán ingresar parámetros económicos, ya sean: costo mina, costo de proceso, costo adicional por tipo de elemento, costo de venta, entre otras. Una vez que ya se han ingresados los parámetros, comienza el proceso de generación de pits anidados. Estos pits se utilizan para determinar la mejor orientación de avance en la extracción de las reservas. Para esto, es necesario variar algún parámetro económico, desde un valor menor a otro mayor o viceversa, con el fin de lograr pits anidados que aumentan de manera paulatina. El software utilizado para la optimización es Whittle. A continuación, se muestra la fórmula de valorización de los bloques por este software:

6

Valor Bloque = Metal ∙ Recuperación ∙ (Precio − Costo Venta) − Mineral ∙ Costo Proceso

(2.1)

− Material ∙ Costo Mina Donde: •

Material = Es la cantidad total de roca en un bloque.

•

Mineral = cantidad de roca mineralizada en el bloque.

•

Metal = Cantidad de producto en el bloque de mineral (Toneladas de mineral∙Ley del elemento).

•

Recuperación = Cantidad de elemento obtenido dividido por cantidad del elemento presente en un bloque de mineral.

•

Precio = Precio pagado por unidad de producto vendido.

•

Costo Venta = Costo de venta del elemento.

•

Costo de proceso = Es el costo de minado extra de un bloque minado como mineral con respecto a uno minado como estéril, más el costo de proceso, por unidad de mineral.

•

Costo de Mina = Es el costo de minado de estéril.

Para la generación de los rajos anidados, el programa Whittle hace una variación de los precios de venta. Para esto el precio más probable de largo plazo, lo multiplica por un factor conocido como Revenue Factor (RF), generando una serie de pits para los distintos precios resultantes, quedando. Valor Bloque = Metal ∙ Recuperación ∙ (𝐑𝐅 ∙ Precio − Costo Venta) − Mineral ∙ Costo Proceso

(2.2)

− Material ∙ Costo Mina

Figura 2.3: Boceto pit anidados Whittle Fuente: Muñoz, 2008 (1)

SELECCIÓN PIT FINAL Determinar el pit final es de gran importancia dentro de una planificación de largo plazo, ya que en este paso se determinan las reservas actuales del yacimiento y la vida de la mina.

7

Para la determinación de la envolvente final, existen varias formas de la obtención de ésta. Por ejemplo, hay compañías mineras que relacionan su envolvente final con el pit anidado calculado con un RF1 igual a 0.95, es decir, a un 95% del precio de largo plazo. En otras empresas, su envolvente final es igual al pit generado con un RF igual a 1.0. Otra metodología de obtención de pit final es lograr el mayor Valor Presente Neto (VPN). La metodología de obtención del pit final mediante la obtención del mayor VPN2, requiere de la ayuda de los pit anidados generados en el proceso de optimización y además de la valorización de cada uno es estos pit según un escenario operacional Cuando se habla de un escenario operacional, se habla de un grupo de parámetros técnicos, económicos y operacionales que definen un ambiente de trabajo característico de un yacimiento minero, en donde en esta etapa se deja de considerar como un proceso atemporal y la variable tiempo ahora es parte del análisis. A partir de un escenario operacional podemos determinar la vida del yacimiento, ritmos óptimos de producción, entre otros. Es necesario determinar un escenario operacional, el cual va a ir valorizando cada uno de los bloques pertenecientes a un pit y lo va a ir extrayendo conforme al cumplimiento del escenario operacional definido. En el software Whittle, existen tres formas características de minado del material, que ayudan a visualizar el impacto de la secuencia de minado, los que se han definido como mejor caso, caso específico y peor caso, los cuales varían según la forma de avance de minado. El Mejor Caso (Best Case) propone una extracción del material de manera secuencial de pit anidado a pit anidado. Es decir, si se quiere minar hasta el pit número 5, es necesario minar primero el pit número 1 (bajando banco a banco), luego el 2, siguiendo por el 3, el 4 y finalmente el número 5. Con esto lo que se hace, es seguir estrictamente la secuencia óptima de minado generada con los pits anidados. De la misma forma se hará con el resto de los pits presentes en la optimización. La Figura 2.4 muestra la secuencia de extracción según el mejor caso para los rajos anidados 1, 2, 3, 4 y 5.

Figura 2.4: Secuencia de minado para el mejor caso Fuente: Muñoz, 2008 (1)

1 2

Revenue Factor Valor Presente Neto

8

Esta secuencia de minado es la mejor bajo el punto de vista económico, pero es imposible poder reproducirla en la práctica, ya que los anchos operacionales son muy pequeños. Por tal motivo, cuando nos referimos al Best Case, nos estamos refiriendo a una secuencia de minado ideal, que nos marca el techo de una buena secuencia de minado. Por otro lado, también tenemos el Peor Caso (Worst Case), la cual propone una secuencia de extracción banco a banco, es decir, si estamos minando el pit 5, vamos a obviar los pits 1, 2, 3 y 4 y se minará a banco completo el pit 5. Esta forma de extracción del material nos esta entregado la peor secuencia de extracción del mineral en términos económicos, por lo que nos está entregando el piso de una mala secuencia de extracción. La Figura 2.5 muestra la secuencia de extracción según el peor caso para el pit anidado 5.

Figura 2.5: Secuencia de minado para el peor caso Fuente: Muñoz, 2008 (1)

Debido a que el Best Case no es posible llevar a cabo por sus anchos operacionales pequeños y el Worst Case tiene un resultado económico muy desfavorable, es que existe el Caso Específico (Specific Case), el cual se debe encontrar entre ambas alternativas anteriores. Para esto, se deben definir fases, una secuencia de minado y partir de estas fases, se aplica el escenario operacional propuesto. SELECCIÓN DE F ASES Se ha hablado en muchas ocasiones que es necesario mantener una secuencia óptima de explotación, y para esto es necesario seguir con la orientación de los pits anidados obtenidos durante la optimización. Para determinar los pits finales intermedios (fases), necesitamos de los pits anidados generados en la etapa de optimización. A partir de estos pit anidados, se deben seleccionar los pits de mayor conveniencia en términos económicos y operacionalmente hablando. La elección de los pits anidados que serán las fases de explotación del yacimiento, debe ser de tal forma que garanticen un correcto minado en términos de operación y cumplimiento de los planes de extracción. El criterio para poder determinar las fases puede variar mucho dependiendo del tipo de yacimiento, pero dentro de los métodos más utilizados, está la selección de fases a partir de la cantidad de mineral y de la razón estéril/mineral de cada una de estas. 9

Como se indica en los alcances, en este trabajo no se hará un diseño operacional de fases, pero si se inspeccionarán que los anchos mínimos de minado cumplan con los requerimientos de la mina, para esto se utilizó el módulo Mining Width del software Whittle, que a través de un algoritmo, permite considerar un ancho operacional para cada fase. La Figura 2.6 muestra una serie de plantas de sectores mineralizados que despliegan 5 fases de explotación. En la parte izquierda se pueden ver las fases sin modificar y en la parte derecha se encuentran las fases modificadas por el módulo Mining Width.

Figura 2.6: Ejemplo de modificación Mining Width Fuente: Muñoz, 2008 (1)

Es importante considerar los anchos mínimos de minado entre fases seleccionada, pero es necesario también recalcar que no siempre es imprescindible hacer un diseño operativo de fases antes de hacer un análisis cuantitativo y cualitativo de las fases elegidas y ver la viabilidad de generar un plan minero con éstas. Es así como queda a elección del planificador, considerar la operatización de las fases para una etapa posterior y sólo hacer una inspección visual de los pits seleccionados o, para suplir la operatización, aplicar el módulo “Mining Width” del software 10

Whittle, que permite, a los pits seleccionados como fases, hacer requerimientos como: considerar ancho de minado mínimo, suavizar contornos de pits, entre otros; lo cual si bien lo hace de manera gruesa, esto permite un rápido desarrollo de este trabajo y pasar fácilmente al análisis de las fases seleccionadas y así, ver el comportamiento de éstas, en términos de cumplimiento de metas de material, a lo largo de la vida de la mina. Dentro de los parámetros a considerar para el análisis de las fases encontramos los siguientes: cantidad de mineral, cantidad de estéril, cantidad de material, razón estéril – mineral, ley media del mineral, costo total, costo por unidad de elemento y duración de cada una de las fases, entre otros. PIT FINAL SUBTERRÁNEA W HITTLE Este pit final es el pit RF 1 entregado por el software Whittle, el cual considera la existencia de una mina subterránea bajo el pit. Este método valoriza el modelo de bloques con costos mina por Rajo Abierto y por costos mina por Subterránea, el beneficio generado por el método subterráneo es agregado como un costo al modelo valorizado por rajo abierto. Todos los beneficios positivos son los indicados para ser extraídos por rajo abierto, se utiliza principalmente para tener una idea de una posible transición de un método de superficie a un método subterráneo. PLANIFICACIÓN MINAS SUBTERRÁNEA PANEL CAVING GENERALIDADES Para la mayoría de los depósitos que cumplen ciertas condiciones de tamaño y ley, principalmente los llamados pórfidos, es casi indudable que un método de Hundimiento puede ser aplicado. Dentro de los métodos que interesan para el desarrollo de una transición corresponde a los de hundimiento, específicamente el block caving, método de explotación masivo en el cual un bloque de mineral en algunos casos representando el área basal del cuerpo mineralizado se corta en su base y luego a partir de la extracción se produce la propagación del hundimiento, y el panel caving, el cual es una forma del método de hundimiento en que bloques consecutivos se hunden en forma continua de modo de evitar la dilución lateral y los esfuerzos de relajación producidos en el método convencional de block caving. En la actualidad, la forma en la cual se diseña y planifica el desarrollo de una mina subterránea es a través de la utilización del módulo PCBC del software GEMS. En este módulo se encuentra incluida la herramienta Footprint Finder. Esta herramienta realiza una optimización sobre el modelo de bloques y, además, considera una dilución vertical del tipo volumétrica de Laubscher. 11

Para determinar el valor económico de cada una de las columnas, se utiliza una tasa de descuento vertical, la cual es aplicada dado un parámetro de extracción vertical denominado Vertical Mining Rate (VMR). Se compara el valor de cada una de las columnas con el costo de desarrollar un nivel y alcanzar esta columna, de manera de determinar si la extracción de dicha columna genera ingresos para, posteriormente, buscar la altura en la cual se produce el máximo beneficio de la columna. Posterior a esto, se determinan los sectores o paneles en los cuales se establecerá la secuencia de extracción para determinar el plan de producción de la mina subterránea. En esta sección se muestra la revisión del estado del arte para el cálculo de reservas en minería de hundimiento haciendo énfasis en las metodologías aplicadas para panel y block caving. La estimación de reservas de minas explotadas por hundimiento es parte de todo un proceso de planificación complejo por lo que es necesario entender los fundamentos de las herramientas actuales. Las etapas de planificación de largo plazo en block/panel caving pueden ser ejemplificadas conceptualmente en la Figura 2.7 :

Figura 2.8: Mapa conceptual planificación subterránea Fuente: Elaboración propia, 2017.

12

PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA. En este paso se definen los objetivos estratégicos del proyecto, los cuales pueden ser: maximizar retornos, maximizar vida de la mina, producción estable, entre otros. Estos objetivos dependen de las necesidades de cada compañía. Los horizontes de planificación se definen como una herramienta para tratar la incertidumbre refiriéndose a planificación de largo, mediano o corto plazo. Generalmente, la planificación resultante de un plan de largo plazo es menos acertada que una planificación de corto plazo debido a las grandes diferencias en calidad y cantidad de información usada en los modelos. P ARAMETRIZACIÓN T ÉCNICA-E CONÓMICA: M ODELO DE RECURSOS , M ODELO ECONÓMICO, M ODELO GEOTÉCNICO , M ODELO DE C AVING. Es el proceso de integrar los parámetros de planificación establecidos al modelo de bloques, en donde archivo de modelo de bloques contiene la información de cada bloque en lo que respecta a su litología, cantidad de material, cantidad de producto de cada elemento contenido (entre ellos impurezas), categoría, zona geotécnica y topografía, generando con esta integración el modelo de recursos y el modelo geomécanico. Agregando los parámetros económicos, tales como: precio del metal, costo de preparación, costo de minado, costo de procesamiento, costo de venta y recuperación mineral, se logra establecer el modelo económico. Con el modelo valorizado en el módulo Footprint Finder se termina de ingresar los parámetros técnicos, tales como: máxima altura de columna a extraer, dilución, punto de entrada de dilución, número de pisos, cota mínima para la iteración, cota máxima para la iteración, sectores, secuencia, área a incorporar, producción por periodo y el costo de preparación, generando así el modelo de hundimiento. T ASA DE PRODUCCIÓN. La tasa de producción define la cantidad de tonelaje a tratar por período, tanto en la mina como en la planta de procesamiento. Se determina de acuerdo a criterios económicos en la planificación estratégica y generalmente viene dada por la infraestructura existente, tal como; la planta, equipos y los desarrollos subterráneos. En algunos casos este parámetro es una variable que dependerá de la cantidad de mineral y recursos económicos disponibles. En el estudio se trabajará con una tasa de extracción fija. UNIDAD M INERA: COLUMNA DE EXTRACCIÓN. Este paso corresponde a encontrar la unidad básica de explotación minera apropiada que represente el método de extracción. Los métodos de explotación por hundimiento contienen puntos de extracción. Cada punto de extracción corresponde a una excavación cuya finalidad 13

es extraer el material quebrado que se encuentra sobre él. A medida que se genera la extracción se postula que sobre cada punto se genera una zona de perturbación de material sobre la extracción llamada elipsoide de extracción. Cuando la altura de este elipsoide es lo suficientemente alta, como ocurre en block/panel caving, se le llama columna de extracción. Por lo tanto, lo que necesita ser modelado en block/panel caving son las columnas de material donde cada una representa la proyección de material extraído por punto de extracción como unidad básica minera. FLUJO GRAVITACIONAL Y P ROCESO DE M EZCLA. Se entenderá como flujo gravitacional el proceso en el cual un material, producto del hundimiento, se mueve desde su posición inicial por efecto de la gravedad. Esto es un método de transporte de material granular que resulta ser eficiente en términos energéticos y, por tanto, bajo en costo de transporte. Para el caso de minas con método de hundimiento, corresponde al proceso en el cual el material quebrado se mueve desde su posición in situ hacia los puntos de extracción en el nivel de producción. En la práctica, el flujo gravitacional tiene un impacto directo en la recuperación y el contenido de dilución. El proceso de flujo gravitacional ocurrido durante la extracción es un proceso altamente complejo del cual no existen modelos determinísticos, considerando la cantidad de variables naturales que influyen en el proceso. Dada esta problemática, se han creado aproximaciones empíricas y modelos numéricos. PISO DE HUNDIMIENTO Se logra al iterar el proceso de determinación del máximo valor por columna (máximo beneficio o criterio oportunidad) en todas las cotas del modelo de recursos. El piso con mayor valor se selecciona como el piso de hundimiento, este junto a la altura de columna determinan la envolvente económica del yacimiento. En el Gráfico 2.1 se muestra el piso donde se obtiene el beneficio máximo. 1500.0

500.0 0.0 -500.0

-810 -730 -650 -570 -490 -410 -330 -250 -170 -90 -10 70 150 230 310 390 470 550

MUS$

1000.0

m.s.n.m.

Gráfico 2.1: Ejemplo selección de cota de Hundimiento Fuente: Elaboración propia, 2017.

14

ALTURA DE COLUMNA Este paso corresponde a evaluar las alturas de cada columna de extracción en función de un modelo económico. En la actualidad existen principalmente dos metodologías. La primera corresponde a evaluar la altura en función del beneficio acumulado por bloques llamada Best Hight of Draw 3

y la otra se basa en el criterio de costo de oportunidad basado en la

metodología de K. Lane. Para esto, una vez ingresados los parámetros, el software GEMS valorizará el modelo utilizando la siguiente formula. Valor Bloque = Metal ∙ Recuperación ∙ (Precio − Costo Venta) − Mineral ∙ (Costo Mina + Costo Proceso

(2.3)

Donde: •

Mineral = Cantidad de roca mineralizada en el bloque.

•

Metal = Cantidad de producto en el bloque de mineral (Toneladas de mineral∙Ley del elemento).

•

Recuperación = Cantidad de elemento obtenido dividido por cantidad del elemento presente en un bloque de mineral.

•

Precio = Precio pagado por unidad de producto vendido.

•

Costo Venta = Costo de venta del elemento.

•

Costo de proceso = Es el costo de minado extra de un bloque minado como mineral con respecto a uno minado como estéril, más el costo de proceso, por unidad de mineral.

•

Costo de Mina = Es el costo de minado de estéril.

•

Costo de Preparación = Es el costo de preparar los puntos de extracción para incorporar al siguiente año.

Para cada columna se calcula el valor acumulado desde un bloque inferior a uno superior y se establece a que altura de columna se presenta el máximo valor, toma en cuenta el tiempo en el proceso. El software GEMS realiza este proceso de forma iterativa para cada cota del modelo de recursos. FOOTPRINT El Footprint queda definido según el criterio de corte que se utilizará, el cual consistirá en un criterio en donde el máximo valor por columna sea positivo y que además cumpla con las restricciones técnicas establecidas. La Figura 2.9 muestra un Footprint visto de planta. En donde todas las zonas de color azul hasta rojo representan un beneficio de columna positivo y máximo.

3

Mejor altura de extracción

15

SUAVIZAMIENTO Esta etapa comprende la operativización de la envolvente económica con un criterio de suavizamiento de las columnas en función de las vecinas. Este criterio está relacionado con la estrategia que puede privilegiar maximizar la cantidad de mineral, minimizar la cantidad de estéril o un criterio intermedio. El suavizado es la última etapa dentro del proceso de definición de reservas extraíbles, los pasos posteriores corresponden principalmente a determinar una secuencia de hundimiento y extracción óptima de acuerdo a los criterios planteados en la planificación estratégica. Un ejemplo es representado en la Figura 2.9.

Figura 2.9: Ejemplo Footprint Fuente: Elaboración propia, 2017.

SECUENCIA DE EXTRACCIÓN La secuencia de extracción debe ser tal que maximice el valor presente de la explotación. Se busca comenzar por las zonas en que las leyes sean mayores e ir avanzado a sectores donde las leyes decrezcan. La Figura 2.10 presenta un ejemplo de una secuencia de extracción, separada en 3 sectores.

Figura 2.10: Ejemplo secuencia Fuente: Elaboración propia, 2017.

16

T ASAS DE DESARROLLO Corresponde a las tasas de incorporación de área, estas dependen principalmente de las capacidades constructivas por periodo. T ASAS DE EXTRACCIÓN Es la cantidad de mineral que es extraída en una unidad de un sector en explotación. Depende de las características del mineral (resistencia a la fractura) y de la capacidad de extracción del método aplicado en el sector, incluyendo la capacidad de los sistemas de traspaso y acarreo. Ésta mide la rapidez con que se extraen las reservas del área y se expresa en: • •

(m/día), metros de altura que se extraen de la columna mineralizada en un día. (ton/m2-día), toneladas que se extraen por cada metro cuadrado de área hundida

El módulo Footprint Finder del software GEMS utiliza el concepto de m/año. TRANSICIÓN DE MINERÍA RAJO ABIERTO A SUBTERRÁNEA GENERALIDADES En este capítulo se realizó una revisión bibliográfica de los métodos creados a lo largo del tiempo, los cuales buscan discernir desde la existencia de una posible transición hasta la cota en la cual se debe realizar la transición. EVOLUCIÓN DE LA M ETODOLOGÍA El primer método utilizado fue ideado por Soderberg & Rausch (1968) en el cual relacionan el costo por extraer mineral por minería subterránea, costo de extraer mineral por método rajo abierto y el costo por extraer estéril por método rajo abierto. Esto lo llaman ISR o Indicated Stripping Ratio.

Rajo Abierto Costo Mina Subterránea Costo Mina − Ton Mineral Ton Mineral Indicated Stripping Ratio = Rajo Abierto Costo Stripping Ton Esteril

(2.4)

Si la razón estéril mineral (REM) es menor que el Indicated Stripping Ratio debe seguir la explotación por rajo abierto. La principal desventaja de este método es no considerar el tiempo en la toma de decisión, así como tampoco diseño o inversión. Camus (1992) (2) presenta una metodología basada en el concepto “Valor Económico del Bloque” (BEV), en el cual compara el valor de extraer cada bloque por método rajo abierto y subterráneo. La principal desventaja de este método es no considerar el tiempo en la toma de decisión, así como tampoco diseño o inversión.

17

𝐵𝐸𝑉 = 𝐵𝐸𝑉𝑂𝑃 − 𝐵𝐸𝑉𝑈𝐺 − 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑆𝑡𝑟𝑖𝑝𝑝𝑖𝑛𝑔

(2.5)

Bakhtavar y Shahriar (2010) por un método heurístico, en el cual compara el valor de cada bloque con método por rajo abierto y subterránea, en donde el método rajo abierto sea menor que el método subterráneo se realiza la transición. El método no es práctico debido a su formulación en 2 dimensiones. Bakhtavar (3) (2010) por primera vez considera factores geotécnicos para encontrar el ancho del Crown Pillar existente entre la mina rajo abierto y la subterránea. Plantea un modelo para encontrar el ancho óptimo del crown pillar en donde define la anchura mínima que se permite para no tener problemas de estabilidad con la mina rajo abierto en superficie. 𝑡= • • • • • •

13.22 ∙ 𝐶 0.03 ∙ 𝑆 0.41 ∙ ℎ0.56 𝛾 0.03 ∙ 𝑅𝑀𝑅0.66

(2.6)

C: Fuerza de Cohesión S: Largo del Caserón h: Altura del Caserón RMR: Rock Mass Rating ϒ: Peso específico de la roca t: Ancho Crown Pillar

Bakhtavar (4) (2011) realiza un modelo de programación lineal para resolver el problema de la transición, cuya función objetivo es maximizar el VPN tomando en cuenta los métodos rajo abierto y subterráneo. El método no es práctico debido a su formulación en 2 dimensiones. Opoku and Musingwini (5) (2013) plantea que el problema de transición rajo abierto a subterránea no es determinístico sino más bien dinámico por la incertidumbre presente en los precios y en la información geológica. El método permite decidir si una mina puede pasar por la transición rajo abierto a subterránea utilizando factores cualitativos. Plantea que la forma de realizar el traspaso y cuando realizarlo, depende más bien de la forma del yacimiento y del tipo de commodity. J. MacNeil & R. Dimitrakopoulos (6) (2014) establece un método estocástico que define la profundidad de donde se debe realizar el traspaso considerando la incertidumbre geológica, el método considera un crown pillar. Optimiza de forma secuencial, no toma en cuenta la inversión, así como tampoco el diseño operativo de la mina. D. Whittle (2015) (7) resuelve el problema de la transición por teoría de grafos. Modifica la estructura de arcos utilizadas en Whittle en el programa Excel para desarrollar la transición. Plantea que se debe considerar la secuencia de extracción del método por Subterráneo para realizar la optimización. No toma en cuenta la inversión, así como tampoco el diseño operativo de la mina. 18

Chung (2015) (8) plantea un modelo de programación mixta, en donde realiza simulaciones considerando la incertidumbre geológica realizando múltiples escenarios, aplicando un modelo de programación lineal se obtienen las distintas profundidades de transición para cada escenario. optimiza el crown pillar, subterránea y rajo abierto de forma simultánea. No toma en cuenta la inversión, así como tampoco el diseño operativo de la mina. M ETODOLOGÍAS DE LA INDUSTRIA Método Secuencial Consiste en obtener de manera secuencial el traspaso de rajo abierto a un método subterráneo, es decir, primero se obtiene el pit final para el caso rajo abierto y una vez definido se valoriza el material remanente por método subterráneo. En el punto donde la siguiente fase deja de ser económicamente viable se realiza el traspaso a método subterráneo. Debido a la naturaleza de esta metodología no se garantiza que se maximice el valor presente neto del proyecto. Se utiliza principalmente para minas que ya tienen avanzada sus operaciones por rajo abierto y están llegando al límite de su explotación. Método Aproximación Whittle El software Whittle 4-X posee un módulo en el cual valoriza pits con la posibilidad de que exista una mina subterránea bajo él. consiste en valorizar el modelo de bloques por método rajo abierto y por método subterráneo, el beneficio de los bloques por método subterráneo es agregado como un costo para el modelo valorizado por rajo abierto. Todos los beneficios resultantes que sean positivos una vez agregado el costo de mina subterránea, son los indicados para ser extraídos por método rajo abierto. Los bloques remanentes con beneficio positivo al ser valorizados por método subterráneo (antes de agregar el costo subterráneo a la valorización rajo abierto), son los indicados para ser explotados por minería subterránea. Este método solo toma en cuenta los beneficios netos, no el valor presente neto. No permite definir un piso, dilución, altura de columnas y velocidades de extracción. Se utiliza principalmente como una idea para un potencial traspaso. Método LP (9) (Cáceres 2006) Método Heurístico, el cual consiste en valorizar el modelo de bloques por método rajo abierto y por método subterráneo. Utiliza el concepto del vertical mining rate, el cual es agregado a la fórmula de valorización para poder considerar el tiempo en que se demora un bloque en ser minado y así obtener el valor presente neto. valorización: 𝑆𝑢bterranéa =

(RF ∙ l − CmSubte − Cp) Banco−FF

(1 + d)VMRSubte

(2.7)

19

Rajo Abierto =

(RF ∙ l − (1 + (1 +

E ) ∙ CmRajo − Cp) M

(2.8)

DBanco d)VMRRajo

En donde: •

RF = (Precio − Costo Venta) ∙ Recuperación

•

DBanco = Banco Máximo − Banco

•

d = Tasa de Descuento

•

l = Ley del Metal

•

E M

=2∙

DBanco 3

•

FF = Cota del Piso de Hundimiento

•

CmSubte = Costo mina Subterranéo

•

CmRajo = Costo mina Rajo

•

Cp = Costo Procesamiento

Por ejemplo, al tomar un modelo de bloques ya valorizado se tiene: Tabla 2.1: Resultados Programación Lineal Banco 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

RF*%Cu Subterránea 4.8 6.0 7.0 12.0 24.0 18.0 24.0 18.0 10.0 12.0 12.0 18.0 24.0 20.0

-1.8 -1.5 -1.2 1.3 8.2 5.3 9.9 6.4 0.4 2.3 2.5

Rajo E/M Abierto Banco -0.7 0 -0.2 0.7 0.1 1.3 3.4 2 10.8 2.7 5.7 3.3 8.2 4 4 4.7 -0.4 5.3 0.2 6 -0.1 6.7 1.8 7.3 3.3 8 1.7 8.7

Valor Presente Neto Individual

36.3

37.8

Valor Presente Neto Combinado

21.5

19.1

40.6

Fuente: Cáceres, 2006. (9)

De la tabla se observa que la combinación de ambos métodos da un mayor valor presente neto que cada método por sí solo. Método Análisis Marginal de Fases Se define un pit final para el método rajo abierto con sus respectivas fases y secuencias de explotación. Una vez evaluados, cada fase se toma como un pit final para sí misma y se 20

procede a evaluar los bloques remanentes por método subterráneo. La combinación que de mayor valor presente neto es la escogida como muestra el Gráfico 2.2.. 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0

Pit Final

Panel Caving Rajo Abierto

479.6

PC F2-S2 F3-S3 F4-S4 F5-S5 F6-S6 F7-S7 F8-S8 Puro $ 251 254.5 179.4 123.5 82.9 49.5 27.4 12.0 300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 2.2: Valor presente neto VS Fase de rajo abierto con mina subterránea. Fuente: Elaboración propia, 2017.

Cabe mencionar que la nomenclatura “F” corresponde a fase y “S” a su contraparte subterránea, por ejemplo “F2-S2” corresponde a la fase 2 (F2) con su contraparte subterránea del mineral remanente S2. PC corresponde al panel caving puro, es decir, sin la existencia de un rajo abierto. La mejor transición, en este ejemplo, corresponde al caso F4-S4

21

ANÁLISIS RAJO ABIERTO MODELO DE BLOQUES C ARACTERÍSTICAS PRINCIPALES El modelo de bloques entregado contiene coordenadas (X, Y, Z), tipo de roca (Aire, Mineral y Estéril) y ley de metal (Cu). Las características del modelo de bloques se presentan en la Tabla 3.1. Tabla 3.1: Modelo de bloques Características del Modelo de Bloques Número de Bloques 2,246,400 unidad Dimensiones de los Bloques 20x20x10 m Densidad 0 0 t/m3 Aire 1 2.2 t/m3 Mineral 99 2.1 t/m3 Estéril Coordenadas X Y Z Min 778,200 1,061,200 -810 Máx 780,800 1,063,600 630 Dimensiones del Modelo de Bloques 2,600 2,100 1,440

Fuente: Elaboración propia, 2017.

CURVA TONELAJE LEY Para tener un primer acercamiento a la cantidad de recursos presentes en el yacimiento es

900

4.0

800

3.5

700

3.0

Mt

600

2.5

500

2.0

400

1.5

300 200

1.0

100

0.5

0

% de Cu

necesario el grafico de Curva Tonelaje/Ley.

0.0 0

0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 Ley de Corte Tonelaje Ley de Cu

3

3.3 3.6

Gráfico 3.1: Curva Tonelaje/Ley Fuente: Elaboración propia, 2017.

YACIMIENTO MINERALÓGICO Es importante poder visualizar la distribución de las leyes en el espacio, para esto se utilizó el Software Vulcan. A continuación, en la Figura 3.1 se presentan vistas de perfil y planta:

22

Ley de Cu (%)

Figura 3.1: Esquina superior izquierda vista de perfil sección Norte 1,062,600, esquina superior derecha, esquina inferior izquierda vista de perfil sección Este 780,200 Vista de planta cota -100 m.s.n.m. Fuente: Elaboración propia, 2017.

Cabe mencionar que no hay mayores datos geológicos y geotécnicos, tampoco antecedentes históricos o de ubicación del yacimiento, debido principalmente a que el modelo de bloques ha sido modifica y es solo aplicable en este caso estudio. Junto con conocer el modelo de bloques también es necesario conocer la topografía del yacimiento, por lo tanto, se presenta una vista isométrica en la Figura 3.2.

Figura 3.2: Topografía del yacimiento Fuente: Elaboración propia, 2017.

23

UNIDADES DE MEDIDA Y ABREVIATURAS Las unidades de medida y abreviaturas indicadas en la Tabla 3.2 son de acuerdo al sistema métrico internacional. Algunas abreviaturas no están cubiertas por estas normas, pero por lo general algunas empleadas por la industria minera se encuentran en la Tabla 3.2. Tabla 3.2: Unidades de Medida Abreviaturas d Ktpa Ktpd Mtpa MUS$ m m.s.n.m NA t/m3 tpa u US$/lb Cu US$/t % º

Significado Días Miles de toneladas por año Miles de toneladas por día Millones de toneladas por año Millones de dólares americanos Metros Metros sobre el nivel promedio del mar No Aplica Tonelada por metro cúbico Toneladas por año Unidades Dólares americanos por libra de cobre Dólares americanos por tonelada Porcentaje Grados sexagesimales

Fuente: Elaboración propia, 2017.

CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN RAJO ABIERTO Los criterios de planificación para rajo abierto utilizados para crear los escenarios operacionales se presentan a continuación en la Tabla 3.3. Tabla 3.3: Criterios de Planificación Rajo Abierto Criterios de Planificación

Valor

Unidades

Costo Mina

2.30

US$/t

Costo de Remanejo de Stock

1.12

US$/t

42

°

Costo Proceso

9.00

US$/t

Gastos Generales y Administrativos

1.00

US$/t

Tasa de Descuento

10

%

Recuperación

86

%

Precio de Metal

2.90

US$/lb Cu

Costo de Venta

0.40

US$/lb Cu

Capacidad de Procesamiento

6

Mtpa

Cantidad máxima de bancos a minar por año

10

u

Ángulo de Talud Global

Fuente: Elaboración propia, 2017.

24

GENERALIDADES Se seleccionará un pit final a priori que corresponde al de RF 4 1, a este pit se le seleccionarán las fases con el fin de realizar un análisis marginal de fases, en donde se determinará el pit final que maximice el valor presente del rajo abierto puro, es decir, sin transición. Cabe destacar que este análisis es necesario para cumplir los objetivos del estudio, en donde se busca realizar la transición de un rajo abierto a un método panel caving. DETERMINACIÓN PIT FINAL PIT ANIDADOS A partir de los parámetros vistos anteriormente, se establecieron pits anidados (optimización) utilizando el Software Whittle 4-X, en este caso se utilizó un revenue factor de 0.36 a 1 con paso de 0.0125. La Tabla 3.4 muestra los pit anidados generados. Tabla 3.4: Pits anidados

1

Revenue Factor 0.3625

Roca (Mt) 8.4

Mineral (Mt) 1.1

6.8

Máximo Banco 104

Mínimo Banco 85

Ley de Cu (%) 2.28

2

0.3750

8.5

1.1

6.9

104

85

2.28

3

0.3875

4

0.4125

9.5

1.2

6.6

104

85

2.22

11.5

1.6

6.2

104

84

2.10

5

0.4250

11.8

1.6

6.2

104

84

2.09

6

0.4375

12.9

1.8

6.1

105

83

2.02

7

0.4500

14.3

2.1

5.9

105

82

1.94

8

0.4625

14.3

2.1

5.8

105

82

1.93

9

0.4750

14.9

2.2

5.8

105

82

1.90

10

0.4875

16.1

2.4

5.8

105

82

1.86

11

0.5000

20.5

3.1

5.6

105

80

1.70

12

0.5125

22.3

3.5

5.3

105

79

1.63

13

0.5250

40.0

7.3

4.5

107

74

1.30

14

0.5375

44.6

8.4

4.3

107

74

1.24

15

0.5500

65.6

13.6

3.8

108

72

1.10

16

0.5625

73.2

15.8

3.6

109

71

1.06

17

0.5750

109.5

25.4

3.3

110

67

0.95

18

0.5875

128.5

31.5

3.1

111

65

0.91

19

0.6000

178.3

47.7

2.7

112

60

0.83

20

0.6125

222.5

61.4

2.6

113

56

0.79

Pit

REM

Fuente: Elaboración propia, 2017.

4

Revenue Factor

25

Tabla 3.4: Pits anidados (continuación)

21

Revenue Factor 0.6250

Roca (Mt) 244.8

Mineral (Mt) 68.9

2.6

Máximo Banco 113

Mínimo Banco 55

Ley de Cu (%) 0.78

22

0.6281

252.8

71.1

2.6

113

54

0.77

23

0.6312

278.7

78.0

2.6

114

52

0.77

24

0.6343

304.1

84.7

2.6

114

51

0.76

25

0.6375

342.2

94.4

2.6

115

49

0.75

26

0.6500

394.0

107.1

2.7

116

47

0.75

27

0.6625

416.2

112.8

2.7

116

46

0.74

28

0.6750

445.5

120.0

2.7

116

45

0.74

29

0.6875

515.4

135.9

2.8

117

42

0.73

30

0.7000

577.2

149.0

2.9

117

41

0.73

31

0.7125

596.2

153.9

2.9

118

40

0.72

32

0.7250

629.7

161.3

2.9

119

39

0.72

33

0.7375

636.6

163.7

2.9

119

39

0.72

34

0.7500

664.0

170.1

2.9

119

38

0.71

35

0.7625

674.6

172.7

2.9

119

37

0.71

36

0.7750

695.6

177.9

2.9

119

37

0.70

37

0.7875

702.7

179.7

2.9

119

37

0.70

38

0.8000

711.3

182.0

2.9

119

37

0.70

39

0.8125

756.6

190.9

3.0

119

35

0.70

40

0.8250

820.0

203.4

3.0

119

34

0.69

41

0.8375

866.9

212.3

3.1

120

33

0.68

42

0.8500

906.4

220.1

3.1

120

32

0.68

43

0.8625

920.9

224.0

3.1

120

32

0.68

44

0.8750

939.6

227.7

3.1

120

31

0.67

45

0.8875

974.5

234.5

3.2

120

31

0.67

46

0.9000

992.5

238.5

3.2

120

30

0.67

47

0.9125

1,009.1

242.1

3.2

120

29

0.66

48

0.9250

1,041.6

248.7

3.2

121

29

0.66

49

0.9375

1,056.5

252.4

3.2

121

29

0.66

50

0.9500

1,088.9

258.2

3.2

122

28

0.65

51

0.9625

1,101.6

262.3

3.2

122

28

0.65

52

0.9750

1,143.9

270.2

3.2

124

27

0.64

53

0.9875

1,301.7

293.2

3.4

128

23

0.64

54

1.0000

1,343.4

301.3

3.5

128

22

0.63

Pit

REM

Fuente: Elaboración propia, 2017.

26

Del resultado de la optimización se observa que el pit 54 es el con revenue factor 1 con 1,343.4 millones de toneladas de roca y 301.3 millones de toneladas de mineral a una ley de 0.63 % de cobre. Es importante destacar que no existen cambios bruscos en el tonelaje del mineral de un pit a otro. Como es de esperar a revenue factor menores se observa una alta razón estéril-mineral, la cual desciende hasta el pit 25 para posteriormente aumentar hasta el pit con revenue factor 1. ELECCIÓN PIT FINAL El pit final representa la envolvente que encierra todo el material que es económicamente extraíble en un determinado momento o escenario. Para la determinación de éste, se utilizará la metodología de obtención del máximo valor presente neto considerando el tiempo. Además, como ya se explicó, para la obtención del pit final es necesario contar con los pits anidados obtenidos desde la optimización en Whittle y la generación de escenarios operacionales. A priori, se utilizó el pit con revenue factor 1, a este se le generarán las fases de minado con sus respectivas secuencias. Posteriormente se realizará un análisis marginal de fases y un skin análisis para determinar cuál es el pit que verdaderamente maximiza el valor presente neto y seleccionarlo como pit final. Cabe mencionar que el pit final solo maximiza el valor presente neto del rajo abierto del proyecto, aún queda por determinar cuál es el pit que maximizará el valor del proyecto considerando la transición (Ver CAPÍTULO 5:). Además, para garantizar que el pit elegido en la transición sea el pit final que maximice el valor presente de la transición es necesario analizar fases mayores al pit resultante del análisis marginal del rajo abierto puro. Con los parámetros ya expuestos (Ver sección: 3.4 ), se creó el escenario operacional dentro del software Whittle 4-X y posteriormente se construyó el gráfico pit by pit anidado, el cual entrega la información de peor y mejor caso. En los resultados obtenidos (ver Tabla 3.5), se pueden observar dos máximos VPN para cada uno de los casos generados, en dónde el máximo VPN del mejor caso lo encontramos en el pit número 54 y para el peor caso, se encuentra en el pit número 19. En donde el pit número 19 indica la máxima rentabilidad del negocio, cuando no se considera una estrategia de minado que obedezca al avance de los pits anidados obtenidos en la optimización, por otro lado, el pit número 54 nos indica la máxima rentabilidad del negocio cuando la secuencia de minado está ajustada a los avances a través de los pits anidados obtenidos de la optimización, que sería el mejor de los casos. Se sabe que no es posible tener una secuencia de minado según el mejor caso, pero es necesario elegir una referencia para hacer el análisis necesario para lograr establecer el pit

27

final, y es así que se toman los resultados del mejor caso para determinar el pit final y las respectivas fases. El Gráfico 3.2, nos muestra la cantidad de mineral de cada uno de los pits anidados, la duración en años para llegar a cada uno de los pits, su VPN asociado, tonelaje de material, mineral y estéril. Tabla 3.5 muestra los resultados entregados por Whittle de análisis de mejor y peor caso para el yacimiento en estudio. Tabla 3.5: Pit By Pit Pit Final 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Flujo de Caja Mejor Caso (KUS$) 83,075 83,723 92,368 109,192 110,843 118,419 126,903 127,468 130,407 136,778 160,200 169,064 254,200 276,258 364,359 391,881 497,412 545,462 646,006 706,641 732,954 740,712 763,470 782,526 806,602 830,024 838,708 848,510 862,184 871,179 873,677 877,362 878,043 880,317 881,078 882,497 882,887 883,318 884,882

Flujo de Material Mineral Estéril Caja Mejor Mejor Mejor Peor Caso Caso Caso Caso (Kt) (Kt) (Kt) (KUS$) 83,075 8,437 1,290 7,148 83,723 8,516 1,299 7,216 92,368 9,487 1,455 8,032 109,192 11,478 1,846 9,632 110,843 11,776 1,873 9,904 118,419 12,926 2,098 10,828 126,882 14,264 2,380 11,884 127,418 14,322 2,402 11,920 129,664 14,864 2,481 12,383 133,576 16,056 2,681 13,375 151,435 20,520 3,598 16,921 158,789 22,286 3,954 18,331 237,077 39,991 8,836 31,155 255,871 44,603 10,281 34,322 315,902 65,556 17,116 48,441 324,766 73,176 19,651 53,525 389,554 109,460 30,870 78,589 401,932 128,548 36,814 91,734 422,299 178,348 54,711 123,638 403,729 222,459 68,511 153,948 393,237 244,837 75,230 169,607 389,100 252,806 77,374 175,432 360,252 278,711 84,767 193,945 329,655 304,051 91,929 212,122 287,569 342,176 102,463 239,713 226,114 394,017 116,139 277,879 201,493 416,154 121,895 294,259 166,252 445,523 129,626 315,897 91,703 515,433 147,549 367,884 31,374 577,187 161,878 415,309 6,911 596,192 166,952 429,240 -24,604 629,656 174,626 455,030 -30,645 636,559 176,601 459,958 -59,840 663,998 183,411 480,587 -65,935 674,553 185,402 489,151 -87,615 695,564 190,800 504,764 -96,146 702,735 192,484 510,251 -104,498 711,269 194,552 516,716 -139,416 756,649 203,852 552,797 Fuente: Elaboración propia, 2017.

Ley Cu (%)

Vida de la Mina (años)

1.97 1.97 1.96 1.86 1.87 1.81 1.74 1.73 1.72 1.69 1.53 1.49 1.14 1.09 0.95 0.92 0.85 0.82 0.76 0.74 0.74 0.74 0.73 0.72 0.72 0.71 0.71 0.70 0.69 0.69 0.69 0.68 0.68 0.68 0.68 0.67 0.67 0.67 0.67

0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.7 1.5 1.7 2.9 3.3 5.1 6.1 9.1 11.4 12.5 12.9 14.1 15.3 17.1 19.4 20.3 21.6 24.6 27.0 27.8 29.1 29.4 30.6 30.9 31.8 32.1 32.4 34.0

28

Tabla 3.5: Pit By Pit (continuación) Pit Final 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Flujo de Caja Mejor Caso (KUS$) 886,162 886,902 887,522 887,679 887,865 888,149 888,241 888,352 888,456 888,501 888,568 888,578 888,564 887,980 887,990

Flujo de Material Mineral Estéril Caja Mejor Mejor Mejor Peor Caso Caso Caso Caso (Kt) (Kt) (Kt) (KUS$) -190,583 819,967 217,528 602,439 -223,409 866,888 226,888 640,000 -251,319 906,440 234,608 671,832 -259,489 920,900 237,885 683,015 -272,199 939,555 240,944 698,611 -295,145 974,498 247,312 727,187 -303,124 992,460 250,226 742,233 -313,881 1,009,070 252,654 756,416 -335,043 1,041,633 258,703 782,930 -343,672 1,056,514 261,511 795,004 -360,161 1,088,898 266,124 822,774 -367,418 1,101,568 268,672 832,896 -394,269 1,143,871 274,767 869,104 -462,797 1,301,698 295,922 1,005,776 -477,101 1,343,374 301,330 1,042,044 Fuente: Elaboración propia, 2017.

Ley Cu (%)

Vida de la Mina (años)

0.66 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 0.63 0.63

36.3 37.8 39.1 39.6 40.2 41.2 41.7 42.1 43.1 43.6 44.4 44.8 45.8 49.3 50.2

Gráfico 3.2: Pit by Pit del rajo abierto Fuente: Elaboración propia, 2017.

Del gráfico se puede observar que el pit final 54 corresponde al pit con revenue factor 1, es decir el pit que es rentable a un precio de 2.9 US$/lb Cu. En la Tabla 3.6 se aprecia que este pit

29

tiene una vida de 50 años y en el mejor caso tiene un valor de 887,990 kUS$ y en su peor caso -477,101 KUS$. Cabe destacar que el pit con mayor flujo de caja en el peor caso es el pit 19. Tabla 3.6: Resumen resultados pit final a priori Pit Final

Flujo de Caja Mejor Caso (KUS$)

54

887,990

Flujo de Mineral Caja Material Esteril Mejor Peor Mejor Mejor Caso Caso Caso (Kt) Caso (Kt) (Kt) (KUS$) -477,101 1,343,374 301,330 1,042,044 Fuente: Elaboración propia, 2017.

Ley Cu (%) 0.63

Vida de la Mina (años) 50.2

FASES DE MINADO Se determinarán las fases de minado para el pit final con revenue factor 1, la idea es seleccionar un número de fases que permita realizar un análisis marginal para encontrar el pit final del rajo abierto. CONFECCIÓN DE F ASES Para la confección de fases de minado se consideró; alimentación a plena capacidad de la planta y la mina, razón estéril mineral poco variable, duración de cada fase ascendente a medida que la mina se profundiza (3 a 6 años), leyes decrecientes y costos operacionales ascendentes. Las fases seleccionadas se presentan en la Tabla 3.7: Tabla 3.7: Fases no operativizadas Ley Cu Cu Total (%) (Kt) 34.3 3.3 1.09 111.7 44.3 2.2 0.73 149.8 45.0 1.9 0.66 156.5 46.0 2.2 0.66 135.7 70.1 2.6 0.66 179.9 76.2 2.8 0.65 176.3 99.4 3.1 0.63 203.7 101.4 3.1 0.58 189.8 123.3 3.8 0.56 180.3 155.0 4.5 0.55 189.8 247.0 6.2 0.58 230.7 Fuente: Elaboración propia, 2017.

Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

14 17 19 21 25 28 30 38 41 49 54

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

44.6 64.9 68.9 66.5 97.3 103.3 131.7 134.1 155.6 189.6 286.9

10.3 20.6 23.8 20.5 27.2 27.2 32.3 32.7 32.3 34.6 39.8

Estéril (Mt)

REM

Costo Total (MUS$) 303.9 487.2 534.9 477.8 654.9 664.9 805.1 802.5 840.4 949.8 1,261.5

Costo Operacional (US$/lb Cu) 1.2 1.5 1.5 1.6 1.7 1.7 1.8 1.9 2.1 2.3 2.5

Cada fase es un pit final para sí mismo, es por esto que son llamados pit finales intermedios. Con estas fases se puede realizar un análisis marginal para determinar el pit final del rajo abierto y posteriormente analizar cuál es el pit final de la transición de rajo abierto a subterránea. Destacar que la fase 11 correspondiente al pit 54 es considerablemente grande, esto se realiza para realizar un análisis completo de todas las posibles fases que pueden ser un pit final del proyecto.

30

OPERATIVIZACIÓN DE F ASES Una vez que se han determinado las fases, se debe hacer un proceso de operativización de éstas, en donde se consideran los anchos mínimos operacionales, ingreso de rampas y accesos, entre otros. Este proceso de operativización descrito, está fuera de los alcances de este estudio, en donde, para suplir esta etapa se aplicó el módulo Mining Width perteneciente al software Whittle, el cual a través de un algoritmo matemático interactúa con los rajos elegidos como fases y los modifica de tal manera que emula los parámetros operacionales requeridos. La Tabla 3.8, muestra los parámetros operacionales utilizados en el módulo Mining Width. Tabla 3.8: Parámetros Mining Width Parámetro Mining Width Overrride default mining template Mining width in X (blocks) Mining width in Y (blocks) Mining width in Z (blocks) Remove drop cuts with fewer blocks than At the base of the final Pit At the base of intermediate Pits Remove walls with fewer blocks than Remove small stumps in walls Remove small holes in walls Remove sharp corners Allow expansion of outer Pit

Selección  ✓  ✓ ✓ ✓ 

Valor 40 2 2 1 2 2 0 -

Unidad (m) Bloques Bloques Bloques Bloques Bloques Bloques -

Fuente: Elaboración propia, 2017.

El módulo Mining Width modifica las fases para cumplir con las exigencias operaciones. La Tabla 3.9 muestra las nuevas fases modificadas por el módulo Mining Width. Tabla 3.9: Fases operativizadas Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

44.6 73.5 68.9 67.2 103.1 88.2 145.9 125 155.6 184.4 286.9

10.3 21.8 24 21.2 27 25.3 33.5 32.8 32.3 33.3 39.8

34.3 51.7 44.9 46.0 76.1 62.9 112.4 92.2 123.4 151.1 247

3.3 2.4 1.9 2.2 2.8 2.5 3.4 2.8 3.8 4.5 6.2

Ley Cu (%) 1.09 0.73 0.64 0.67 0.66 0.66 0.63 0.57 0.56 0.55 0.58

Cu Total (Kt) 111.7 159.4 153.7 142.2 177.0 166.2 212.2 188.5 179.3 183.7 230.7

Costo Total (MUS$) 303.9 527.9 533.8 492.3 663.0 602.6 857.7 781.8 838.7 919.5 1,261.5

Costo Operacional (US$/lb Cu) 1.2 1.5 1.6 1.6 1.7 1.6 1.8 1.9 2.1 2.3 2.5

Fuente: Elaboración propia, 2017.

31

La fórmula utilizada para calcular la variación es la siguiente: 𝑉𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

𝐶𝑜𝑛 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑊𝑖𝑑𝑡ℎ − 𝑆𝑖𝑛 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑊𝑖𝑑𝑡ℎ 𝑆𝑖𝑛 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑊𝑖𝑑𝑡ℎ

(5.1)

En la Tabla 3.10 se observa las variaciones respecto a las fases sin Mining Width y con Mining Width. Se espera que la diferencia entre las fases operativizadas y no operativizadas no cambien en ± 50%. En la Figura 3.2, 3.3, 3.4 se observa gráficamente esta diferencia. Tabla 3.10: Diferencias de fases operativizadas y no operativizadas

1

Variación Tonelaje (%) 0.1

Variación Mineral (%) 0.0

Variación Estéril (%) 0.1

Variación REM (%) 0.1

Variación Ley Cu (%) 0.0

2

13.3

6.0

16.7

10.1

0.3

3

0.0

0.6

-0.4

-1.0

-2.4

4

1.1

3.5

0.1

-3.3

1.2

5

5.9

-0.9

8.5

9.5

-0.8

6

-14.6

-6.8

-17.4

-11.3

1.2

7

10.8

3.8

13.1

8.9

0.3

8

-6.8

0.4

-9.1

-9.4

-1.1

9

0.0

-0.2

0.1

0.3

-0.3

10

-2.7

-3.7

-2.5

1.3

0.5

11

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

Fase

Fuente: Elaboración propia, 2017.

Figura 3.2: Esquina superior izquierda planta de los pit no operativizada, Esquina superior derecha planta de los pit operativizada y parte inferior leyenda de las fases del rajo abierto Fuente: Elaboración propia, 2017.

32

Figura 3.3: Vista de perfil no operativizada Fuente: Elaboración propia, 2017.

Figura 3.4: Vista de perfil operativizada Fuente: Elaboración propia, 2017.

ANÁLISIS MARGINAL En esta sección se realizó el análisis marginal de fases para establecer el pit final que maximice el valor presento neto del estudio. El Gráfico 3.3 y la Tabla 3.11 muestran de los valores de cada fase como pit final. 600.0

1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0

500.0

Mt

NPV

400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 1

2

3

4

Mineral (Mt)

5

6 7 8 Fase Estéril (Mt)

9

10

11

NPV (MUS$)

Gráfico 3.3: Análisis marginal de fases rajo abierto Pits Vs NPV/Mt Fuente: Elaboración propia, 2017.

33

Figura 3.5: Vista de perfil de las fases del rajo abierto Fuente: Elaboración propia, 2017

Tabla 3.11: Análisis marginal de fases rajo abierto Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

VPN (MUS$)

14 17 19 21 25 28 30 38 41 49 54

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

44.6 118.1 187.0 254.2 357.3 445.5 591.5 716.5 872.1 1,056.5 1,343.4

10.3 32.1 56.1 77.3 104.3 129.6 163.1 195.9 228.2 261.5 301.3

34.3 86.0 130.9 176.9 253.0 315.9 428.3 520.5 643.9 795.0 1,042.0

3.3 2.7 2.3 2.3 2.4 2.4 2.6 2.7 2.8 3.0 3.5

144.0 300.1 390.5 450.1 456.8 474.2 479.6 447.5 441.4 381.7 156.4

Vida Mina (Años) 3 7 11 14 19 23 29 34 39 45 52

Ley Cu (%) 1.09 0.85 0.76 0.74 0.72 0.70 0.69 0.67 0.65 0.64 0.63

Costo Operacional (US/Cu lb) 1.23 1.39 1.45 1.48 1.53 1.56 1.61 1.65 1.70 1.77 1.85

Fuente: Elaboración propia, 2017.

Del Gráfico 3.3 se observa que el mayor VPN está concentrado entre la fase 6 correspondiente al pit 28 y la fase 8 correspondiente al pit 38. Para realiza un análisis más exacto y poder decidir a cuál pit corresponde el pit Final se realizó un Skin Análisis, que en sí es evaluar cada pit entre estas fases. Se presenta una vista de sección Este 1,062,140, donde se muestran las fases hasta el pit Final con las respectivas leyes del modelo. SKIN ANALYSIS Se realizó un análisis por pit entre las fases que presentaban mayor VPN, como muestra el Gráfico 3.4 y la Tabla 3.12 se determinó con más detalle cual es el pit final que entrega mayor VPN. El análisis es realizado entre los pits ubicados entre la fase 6 y fase 8.

34

Tabla 3.12: Skin Analysis Pit

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

Metal (Kt)

REM

VPN (MUS$)

Vida Mina (Años)

Ley Cu (%)

29 30 31 32 33 34 35

515.4 591.5 596.2 629.7 636.6 664.0 674.6

147.5 163.1 167.0 174.6 176.6 183.4 185.4

367.9 428.3 429.2 455.0 460.0 480.6 489.2

1,022.5 1,122.2 1,143.6 1,190.9 1,202.7 1,241.7 1,253.3

2.5 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6

454.0 479.6 449.8 447.5 451.5 430.6 427.2

26 29 29 31 31 32 32

0.69 0.69 0.69 0.68 0.68 0.68 0.68

Fuente: Elaboración propia, 2017

490

800

480

700

470

600 500

450 400

Mt

NPV

460

440 300

430

200

420

100

410 400

0 29

30

31

32

33

34

35

Fase Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

NPV (MUS$)

Gráfico 3.4: Skin Analysis. NPV VS Fase Fuente: Elaboración propia, 2017

De estos resultados obtenidos, se puede ver que es conveniente determinar el pit número 30 como pit final, al ser el pit que representa mayor VPN. GENERACIÓN DE SECUENCIA DE MINADO Para la generación de secuencias los requerimientos de mina y planta son ingresados al software Whittle, en donde con el algoritmo de Milawa generará el plan de producción ajustado a las exigencias establecidas. En el Gráfico 3.5 y la Tabla 3.13 se observa el aporte de mineral de cada fase al plan de producción

35

6,500 5,500 4,500

Kt

3,500 2,500 1,500 500 -500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Fase 1

Fase 2

Fase 3

Periodos Fase 4 Fase 5

Fase 6

Fase 7

Gráfico 3.5: Mineral por fase Fuente: Elaboración propia, 2017

Tabla 3.13: Mineral por periodo Periodo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Fase 1 0.0 3,278.0 6,000.0 1,003.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 2 0.0 0.0 0.0 4,996.9 6,000.0 5,785.8 5,046.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 214.2 844.2 5,869.5 5,932.5 2,969.8 5,491.7 2,667.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Mineral (Kt) Fase 4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 105.2 129.8 66.6 3,030.2 508.3 3,317.4 5,360.1 5,978.3 479.8 2,213.5 24.9 16.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.2 632.1 21.2 5,472.0 3,768.4 5,975.1 5,808.8 5,173.7 128.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 171.1 819.7 5,840.5 5,974.0 5,973.3 5,189.4 1,191.5 0.0 148.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 727.8 4,712.5 6,000.0 5,852.0 6,000.0 6,000.0 4,189.2 4.8

Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan tiene una duración de 30 años en donde el periodo 1 corresponde al periodo de prestriping. El régimen de mineral corresponde a 6 Mtpa, Se observa para el primer periodo un movimiento de tonelaje de 3.3 Mt. En el siguiente Gráfico 3.6: Material por fase Gráfico 3.6 y

36

Tabla 3.14: Material por periodo se observa el aporte de estéril de cada fase al plan de producción. 30 25

Mt

20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Fase 1

Fase 2

Fase 3

Periodos Fase 4 Fase 5

Fase 6

Fase 7

Gráfico 3.6: Material por fase Fuente: Elaboración propia, 2017

Tabla 3.14: Material por periodo Periodo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Fase 1 12.4 21.7 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 2 0.0 2.8 22.6 24.0 2.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 3 0.0 0.1 2.1 0.4 11.1 19.9 4.1 6.0 1.0 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Estéril (Mt) Fase Fase 4 5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.6 0.0 7.2 4.1 5.0 0.0 19.1 0.0 1.7 4.2 0.7 10.6 8.2 6.1 0.4 14.5 1.8 13.2 0.9 8.0 0.3 0.1 0.0 9.4 0.0 2.5 0.0 1.9 0.0 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.0 0.4 1.3 1.3 0.6 0.0 0.0 2.7 11.0 5.1 12.3 13.1 5.5 3.5 3.1 1.2 1.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Fase 7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.4 1.8 1.4 0.0 0.0 0.0 3.3 3.5 0.5 0.2 0.0 8.2 11.5 11.9 13.8 13.8 15.0 15.1 6.5 3.1 1.1 0.3

Fuente: Elaboración propia, 2017

37

El plan tiene una duración de 30 años en donde el periodo 1 corresponde al periodo de prestriping. El movimiento máximo de estéril corresponde a 25 Mtpa, los cuales descienden a 15 Mtpa en el año 8. Se observa para el primer periodo un movimiento de tonelaje de 12.4 Mt. PLAN DE PRODUCCIÓN La Tabla 3.15 correspondiente al plan de producción obtenido, en donde se muestra; periodo, tonelaje, razón estéril-mineral y ley de Cu. Tabla 3.15: Plan de producción rajo abierto Periodo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Mineral Total (Kt) 0.0 3,278.0 6,000.0 6,000.0 6,000.0 6,000.0 5,995.6 5,999.3 5,999.0 6,000.0 6,000.0 5,992.7 5,992.2 5,999.5 5,951.7 5,981.9 6,000.0 5,996.7 5,993.5 5,969.2 5,974.0 5,973.3 5,917.2 5,904.1 6,000.0 6,000.0 6,000.0 6,000.0 4,189.2 4.8

Estéril Total (Kt) 12,400.0 24,622.0 25,000.0 25,000.0 25,000.0 25,000.0 25,004.4 15,000.7 15,001.0 15,000.0 15,000.0 15,007.3 15,007.8 15,000.5 15,048.3 15,018.1 15,000.0 15,003.3 15,006.5 15,030.8 15,026.0 15,026.7 15,082.8 15,095.9 6,485.1 3,094.8 1,124.7 251.3 0.0 0.0

REM 7.5 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.6 2.6 1.1 0.5 0.2 0.0 0.0 0.0

Ley Cu (%) 0.0 1.2 1.0 0.7 0.6 0.8 0.9 0.6 0.5 0.6 0.7 0.8 0.6 0.7 0.5 0.7 0.5 0.7 1.0 0.4 0.5 0.7 1.0 0.6 0.4 0.5 0.6 0.9 1.1 0.9

Fuente: Elaboración propia, 2017

38

Para apreciar de mejor manera se presenta el plan de producción en el Gráfico 3.7.

Estéril

Ley Cu (%)

30

1.2

25

1

20

0.8

15

0.6

10

0.4

5

0.2

Mt

1.4

0

% Cu

Mineral 35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Periodos

Gráfico 3.7: Plan de producción del rajo abierto Fuente: Elaboración propia, 2017

Del plan se observa que el movimiento de material es de 31 Mtpa descendiendo a 25 Mtpa en el periodo 8. Posee una vida de 30 años y las leyes oscilan entre 0.4 % a 1.0 % de cobre en el periodo de régimen de la planta. RESULTADOS A priori se escogió como pit final el pit con Revenue Factor 1 correspondiente al pit 54, a pesar de que este pit no es el que entrega mejores resultados en la realidad, se utilizó para el realizar un análisis más robusto y obtener el pit final del rajo abierto puro. Después de un análisis marginal de fases, y para precisar aún más, se realizó un Skin Analysis entre las fases 6 correspondiente al pit 28 y la fase 8 correspondiente al pit 38, en donde, se escogió el pit final. El pit final seleccionado es el pit 30, correspondiente a la fase 7, con el cual se obtiene mayor VPN en un menor tiempo (en comparación a sus pits vecinos). La Tabla 3.16 resume el resultado obtenido. Tabla 3.16: Resumen pit final definitivo Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

Metal (Kt)

REM

VPN (MUS$)

30

7

577.2

161.9

415.3

1,113.7

2.6

479.6

Vida Mina (Años) 29

Ley Cu (%) 0.69

Fuente: Elaboración propia, 2017

Las fases seleccionadas corresponden al pit 14, 17, 19, 21, 25, 28, 30, este último correspondiente al pit final. Como operativizar está fuera del alcance de este trabajo de título, se

39

utilizó la herramienta Mining Width del software Whittle 4-X, considerando que la variación de tonelajes totales no superará el 50%, entre el original y el modificado. Una vez elegidas las fases y el pit Final, se desarrolla el plan de producción, el cual posee una vida de 30 años. Con leyes que oscilan entre 0.4 % y 1.0% de cobre en régimen, alimentación a planta de 6 Mtpa, una capacidad de mina de 31 Mtpa durante los primeros 8 periodos y 22 para los siguientes. ramp up de 2 años y un ramp down de 5 años.

40

ANÁLISIS PANEL CAVING GENERALIDADES En el marco de justificar la transición de método rajo abierto a método panel caving es necesario realizar un análisis económico, evaluando mediante factores técnico- económicos la viabilidad de la mina con el método de explotación panel caving. Esto quiere decir que es necesario demostrar que es mejor realizar una transición de método rajo abierto a método panel caving que explotar únicamente por método subterráneo. Se utilizó el software Gems con su módulo Footprint Finder para determinar la mina subterránea pura, es decir, para determinar el piso de hundimiento, altura de columna, footprint y secuencia de extracción de un panel caving sin contar con un rajo abierto sobre ella. CRITERIOS DE PLANIFICACIÓN PANEL CAVING Los criterios de planificación utilizados para crear los escenarios operacionales de la parte subterránea se presentan en Tabla 4.1: Tabla 4.1: Criterios de planificación panel caving Criterios de Planificación Costo Mina Punto de entrada Dilución Costo Proceso Costo de Preparación Gastos Generales y Administrativos Recuperación Precio de Metal Costo Venta Capacidad de Procesamiento Área a Incorporar al Año Número de Pisos Tasa de Extracción (VMR)5

Valor 6.50 60 9.00 2,000 1 86 2.90 0.40 6 12,000 1 80

Unidades US$/t % US$/t US$/m2 US$/t % US$/lb Cu US$/lb Cu Mtpa m2/año u m/año

Fuente: Elaboración propia, 2017.

PISO DE HUNDIMIENTO El criterio utilizado es del máximo valor económico. Se presenta una tabla en donde se muestra el beneficio descontado obtenido a cada cota, considerando su máximo beneficio descontado por columna. La cota en donde el beneficio descontado sea mayor, será la elegida como piso de hundimiento. A partir de los parámetros vistos en Tabla 4.1, se entrega en la Tabla 4.2 los resultados obtenidos a partir del análisis y evaluación de los recursos presentes en el modelo.

5

Vertical Mining Rate

41

Tabla 4.2: Piso de hundimiento Cota (m.s.n.m.)

Mineral (Mt)

Beneficio Descontado (MUS$)

Máxima Altura (m)

-810 -800 -790 -780 -770 -760 -750 -740 -730 -720 -710 -700 -690 -680 -670 -660 -650 -640 -630 -620 -610 -600 -590 -580 -570 -560 -550 -540 -530 -520 -510 -500 -490 -480 -470 -460 -450 -440 -430 -420 -410 -400 -390 -380 -370 -360 -350

65.38 69.01 69.51 71.53 71.67 72.95 76.93 81.26 86.27 93.94 99.94 103.87 106.83 109.86 112.01 114.19 116.38 117.35 117.85 120.57 122.77 123.48 123.72 123.71 123.84 123.59 123.25 122.73 122.29 122.09 121.47 121.77 121.17 120.48 119.84 118.99 118.19 117.50 116.72 115.99 115.17 114.40 113.56 112.37 111.02 109.53 107.83

619.51 632.70 682.22 732.99 785.07 838.42 898.22 959.76 1024.56 1096.15 1173.61 1251.97 1329.88 1402.83 1470.48 1529.86 1584.01 1628.94 1664.47 1675.72 1689.52 1696.36 1708.62 1713.97 1720.21 1731.11 1742.74 1753.84 1761.72 1766.29 1765.09 1756.15 1743.63 1740.92 1738.28 1738.11 1739.72 1741.15 1737.73 1730.13 1715.44 1693.89 1672.87 1654.58 1635.58 1610.67 1573.93

400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

Ley de Cu (%) 0.75 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 0.78 0.78 0.77 0.76 0.76 0.76 0.77 0.77 0.78 0.78 0.79 0.79 0.80 0.79 0.79 0.78 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79

Fuente: Elaboración propia, 2017

42

Tabla 4.2: Piso de hundimiento (Continuación) Cota (m.s.n.m.)

Mineral (Mt)

Beneficio Descontado (MUS$)

Máxima Altura (m)

-340 -330 -320 -310 -300 -290 -280 -270 -260 -250 -240 -230 -220 -210 -200 -190 -180 -170 -160 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

106.00 104.05 101.87 99.60 97.23 94.65 91.90 89.13 86.23 82.97 79.90 76.83 73.95 71.06 68.20 65.12 62.11 59.00 56.09 53.09 50.34 47.55 44.71 41.95 39.18 36.54 33.98 31.40 28.82 26.42 23.93 21.47 19.18 16.91 14.77 12.65 10.66 8.87 7.26 5.89 4.87 3.94 3.27 2.91 2.75 2.70 0.00

1527.59 1474.21 1412.86 1344.00 1276.34 1217.73 1164.70 1113.04 1062.35 1011.28 957.67 901.30 839.87 779.53 725.65 679.27 638.19 599.89 564.27 531.40 500.83 470.88 443.49 416.76 389.33 359.16 331.40 304.70 276.07 242.78 205.19 164.10 122.01 79.86 39.52 3.20 -31.40 -68.82 -108.36 -152.99 -193.84 -230.31 -260.92 -284.62 -303.16 -312.80 0.00

400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 100 90 80 70 50 40 30 20 10

Ley de Cu (%) 0.78 0.78 0.77 0.76 0.76 0.75 0.75 0.74 0.74 0.74 0.73 0.73 0.72 0.72 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.72 0.72 0.72 0.73 0.74 0.75 0.75 0.76 0.77 0.79 0.79 0.80 0.81 0.81 0.82 0.82 0.83 0.85 0.85 0.84 0.79 0.70 0.58 0.43 0.26 0.11 0.03 0.00

Fuente: Elaboración propia, 2017

43

El Gráfico 4.1 presenta los resultados obtenidos. 2,000

1,500

MUS$

1,000

500

-810 -780 -750 -720 -690 -660 -630 -600 -570 -540 -510 -480 -450 -420 -390 -360 -330 -300 -270 -240 -210 -180 -150 -120 -90 -60 -30 0 30 60 90 120

0

-500

Piso Beneficio (MUS$)

Gráfico 4.1: Selección piso de hundimiento Fuente: Elaboración propia, 2017

Cabe destacar que el piso que de mayor valor es en la cota -520 m.s.n.m, con un tonelaje de 122.1 Mt, con altura máxima de columna de 400 m, ley de 0.79 % de Cu y valor de 1,766.29 MUS$. ALTURA DE COLUMNA La altura para cada columna fue determinada tomando en cuenta el beneficio descontado de cada una de estas, es decir, para cada columna se valorizó y se calculó su valor descontado en el tiempo tomando en cuenta una tasa de extracción (Vertical Mining Rate) y una tasa de descuento. Esta tasa de extracción, denominada vertical mining rate, utiliza la unidad m/año (metro vertical extraído al año). A la altura en donde el valor de la columna sea mayor, es escogida como la altura de columna. Cabe mencionar que dentro del footprint habrá columnas con valores negativos las cuales tienen altura 0 m, para estas alturas es necesario forzar sus salidas (motivos operacionales) a 100 metros, la cual corresponde a la altura de interacción de Laubscher en este trabajo.

44

Figura 4.1 muestra la altura de cada columna en el footprint.

Figura 4.1: Altura de columna panel caving Fuente: Elaboración propia, 2017

DETERMINACIÓN DEL FOOTPRINT el footprint escogido, para el piso de hundimiento determinado, fue aquel que entregaba el mayor valor económico en función a la altura extraíble de cada columna, cuya máxima corresponde a 400 metros, bajo esta consideración. El footprint determinado posee un área de 136,400 m2 y se ubica en la cota -520 m.s.n.m. en la Figura 4.2 se presenta el footprint seleccionado.

Figura 4.2: Columnas valorizadas Fuente: Elaboración propia, 2017

45

SECUENCIA DE EXTRACCIÓN Se definió una secuencia de extracción que maximice el valor presente, considerando las restricciones técnicas de un panel caving y una alimentación constante a planta de 6 Mtpa o 16.7 Ktpd. La Figura 4.3 presenta los dos sectores definidos.

Figura 4.3: Sectores Mina Subterránea Fuente: Elaboración propia, 2017

Se seleccionaron 2 sectores con el fin de maximizar el valor presente neto, en donde el color celeste corresponde al Sector 1 y el color verde corresponde al Sector 2. Figura 4.4 muestra la secuencia de extracción.

Figura 4.4: Secuencia de Extracción Mina Subterránea Fuente: Elaboración propia, 2017

La secuencia de colores representa el orden de salida de cada bloque, siendo los primeros en color azul y los ultimos en color rojo. PLAN DE PRODUCCIÓN Se simuló un plan de producción considerando una alimentación de 16.7 Ktpd, en la Tabla 4.3 se muestra el tonelaje por sector, la ley de cobre y el área incorporada por periodo. El siguiente Gráfico 4.2 y Tabla 4.3 muestra los resultados obtenidos.

46

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

Ley de Cu (%)

Mtpa

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Periodos Sector 1

Sector 2

Ley de Cu (%)

Gráfico 4.2: Plan de Producción mina subterránea Fuente: Elaboración propia, 2017

Tabla 4.3: Plan de producción panel caving puro

Periodo

Área Incorporada (m2)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 4,400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Ley de Cu (%) 1.27 1.13 1.06 1.01 1.06 1.07 1.05 0.95 0.86 0.81 0.76 0.74 0.73 0.73 0.70 0.68 0.66 0.65 0.64 0.64 0.61 0.55 0.51 0.48 0.47

Sector 1 (Mtpa)

Sector 2 (Mtpa)

Mineral Total (Mtpa)

0.8 2.2 3.6 4.9 5.6 5.5 5.3 5.1 4.8 4.3 3.9 3.6 3.4 3.2 3.0 2.9 2.9 2.9 3.0 3.1 2.7 2.5 2.0 1.0 0.1

0.0 0.0 0.0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.2 1.7 2.1 2.4 2.7 2.9 3.0 3.1 3.1 3.1 3.0 2.9 2.3 1.6 0.9 0.3 0.0

0.8 2.2 3.6 5.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 5.0 4.1 2.9 1.3 0.1

Fuente: Elaboración propia, 2017

47

Se aprecia que se posee un periodo de ramp up de 5 años llegando a régimen en el periodo 6. Las leyes de Cu son decrecientes en el tiempo para lograr el máximo valor presente, en donde estás varían de 1.27 % de Cu en el primer periodo a 0.47 % de Cu en el último periodo. Se posee un periodo de ramp down de 5 años. Cabe mencionar que debido a las limitaciones del software no es posible entregar un vector de velocidad de extracción y tampoco el plan de hundimiento (área activa y área agotada). RESULTADOS Los principales resultados obtenidos son mostrados en la siguiente Tabla 4.4: Tabla 4.4: Resumen Panel Caving Mineral (Mt) 121.1

Ley de Cu (%) 0.80

Área (m2) 136,400

Profundidad (m.s.n.m.) -520

Vida de Mina (años) 25

Altura de Columna (m) 400

Beneficio (MUS$)

VPN (MUS$)

2,296.9

$ 251.4

Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa que el VPN del proyecto es de 251.4 MUS$ el cual es menor al proyecto de rajo abierto puro (479.6 MUS$). La ley de cobre promedio de las reservas es de 0.80 %, con un tonelaje de mineral correspondiente a 121.1 Mt. El tiempo de vida de la mina es de 25 años, correspondientes al plan de producción obtenido, este posee un periodo de ramp up de 5 años llegando a régimen de 16.7 Ktpd en el periodo 6, en donde las leyes de cobre son decrecientes en el tiempo, logrando así el máximo valor del negocio.

48

TRANSICIÓN DE UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN DE RAJO ABIERTO A UN MÉTODO DE EXPLOTACIÓN PANEL CAVING En este capítulo se documentará la metodología utilizada para determinar la transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación panel caving. Además, se mostrarán los resultados obtenidos de acuerdo a la metodología utilizada. Se escogió la metodología marginal de fase para realizar la transición de método de explotación de rajo abierto a panel caving por sobre las otras, ya que; •

El método secuencial no garantiza el mayor valor neto posible.

•

El método de programación lineal no toma en cuenta diseños operacionales y tampoco inversiones al momento de valorizar las distintas minas.

•

El método Whittle al igual que el de programación lineal tampoco garantiza un diseño operativo de la mina y tampoco las inversiones.

Por lo tanto, el método que permite cumplir de mejor manera los objetivos de este estudio, es el de análisis marginal en donde se toman en cuenta diseños operativos, inversiones y el tiempo al momento de discriminar la mejor transición de método de explotación. METODOLOGÍA, ANÁLISIS M ARGINAL DE FASES a) Obtención de envolventes económicas para el método de explotación rajo abierto b) Generación de planes de producción para el método rajo abierto c) Obtención de envolventes económicas, del mineral remanente, por método panel caving d) Generación de planes de producción del mineral remanente e) Generación de planes de producción para la transición del método de explotación Rajo Abierto a un método de explotación panel caving f)

Determinación de CAPEX para la parte rajo abierto y su parte panel caving

g) Generar evaluación económica para cada mina de transición h) Selección de la mina con mayor VPN como mina de transición Se obtendrán las envolventes económicas de cada fase, cada fase del rajo abierto se considerará como un pit final, en el cual su material remanente será explotado por método subterráneo tipo panel caving. A cada pit final correspondiente a cada fase del rajo abierto, se le generará una secuencia de extracción por el algoritmo de Milawa Balanceado del Software Whittle, una vez determinada la secuencia de extracción se obtendrá un plan de producción para cada pit final (fase). Al material remanente de cada pit final (fase), se le determinará una envolvente económica por método panel caving, es decir, cada fase del rajo abierto tendrá su propia mina subterránea. 49

Se generó un plan de producción para cada mina subterránea correspondiente al material remanente de cada fase del rajo abierto, se utilizó es módulo Footprint Finder del software GEMS para la determinación de las secuencias de extracción y de los planes de producción mencionados anteriormente. Se generó el plan de producción de cada mina obtenida, acoplando el plan de producción obtenido por método panel caving al plan obtenido por método rajo abierto. Se determinó los CAPEX de cada mina, tanto para su parte rajo abierto como para su parte subterránea (panel caving). Se evaluará económicamente cada combinación de mina rajo abierto con su mina subterránea. La combinación de minas rajo abierto y panel caving con mayor VPN es seleccionada como la mejor mina de transición. ANÁLISIS DE TRANSICIÓN DE MINERÍA RAJO ABIERTO A MINERÍA POR PANEL CAVING Se presentan los resultados obtenidos de la transición de minería a rajo abierto a minería subterránea por método panel caving, de acuerdo a la metodología planteada anteriormente, que corresponde al método marginal de fases. ENVOLVENTES ECONÓMICAS RAJO Primero es necesario determinar las envolventes económicas y el VPN de las fases del rajo abierto, para posteriormente de acuerdo al material remanente de cada fase realizar la minería por panel caving. para este estudio se utilizaron las mismas fases determinadas en el Capítulo 3.7: Fases de Minado, las que se presentan en la Tabla 5.1. Tabla 5.1: Envolventes rajo abierto Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

VPN (MUS$)

14 17 19 21 25 28 30 38 41 49 54

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

44.6 118.1 187.0 254.2 357.3 445.5 591.5 716.5 872.1 1,056.5 1,343.4

10.3 32.1 56.1 77.3 104.3 129.6 163.1 195.9 228.2 261.5 301.3

34.3 86.0 130.9 176.9 253.0 315.9 428.3 520.5 643.9 795.0 1,042.0

3.3 2.7 2.3 2.3 2.4 2.4 2.6 2.7 2.8 3.0 3.5

144.0 300.05 390.45 450.05 456.79 474.22 479.63 447.52 441.44 381.70 156.36

Vida Mina (Años) 3 7 11 14 19 23 29 34 39 45 52

Ley Cu (%) 1.09 0.85 0.76 0.74 0.72 0.70 0.69 0.67 0.65 0.64 0.63

Costo Operacional (US/Cu lb) 1.23 1.39 1.45 1.48 1.53 1.56 1.61 1.65 1.70 1.77 1.85

Fuente: Elaboración propia, 2017

Cabe destacar que estas fases ya están operativizadas mediante la herramienta Mining Width. Además, este análisis de transición solo se realizará entre la fase 2 y la fase 8, reduciendo el

50

espacio de análisis. la fase 7 corresponde al pit final del rajo abierto puro, se realizará análisis en la fase 8 para no estar al margen de un posible cambio del pit final. Por literatura se sabe que al momento de realizar una transición el pit final del rajo abierto tiende a disminuir en tamaño. Para tener una idea de la ubicación y forma de las fases se presenta la Figura 5.1.

Figura 5.1: Vista de perfil fases de transición Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F2-S2 Este corresponde a la transición de la fase 2 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la fase 2 es minado por minería panel caving y denominado S2. Rajo Abierto, Fase 2 La Tabla 5.2 muestra los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para esta fase. Cuyas características se presentan en la Tabla 5.2. Tabla 5.2: Resumen fase 2

Pit

Fase

Material (Mt)

17

2

118.1

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

Vida Mina (Años)

32.1

86.0

2.7

7

Ley de Cu (%) 0.85

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.39

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.85 % de Cu, correspondientes a las primeras dos fases del rajo abierto (fase 1 y fase 2) en donde se concentran las leyes más altas del yacimiento. El mineral corresponde a 32.1 Mt en la cual la vida útil de esta fase correspondería a 7 años y un costo operacional de 1.39 US$/Cu lb.

51

Figura 5.2: Vista de perfil F2-S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

35 30 25 20 15 10 5 0

1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1

2

3

4

5

6

% Cu

Mt

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.1.

7

Periodos Mineral

Estéril

Ley de Cu

Gráfico 5.1: Plan de producción fase 2 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción posee un movimiento de tonelaje considerable los primeros años, debido principalmente a que está compuesto por la fase 1 y la fase 2. Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 2 La Tabla 5.3 los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 2. Tabla 5.3: Resumen mineral remanente fase 2 Pit

Fase

Mineral (Mt)

17

2

126.0

Ley de Cu (%) 0.77

Área (m2) 136,400

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -630

Vida de Mina (años) 26

Fuente: Elaboración propia, 2017

52

El mineral remanente corresponde a 126.0 Mt con una ley de 0.77 % de Cu, la ley es menor en comparación a la de su parte por método rajo abierto (0.85 % de Cu), y el mineral es considerablemente mayor, 32.1 Mt para rajo abierto. El tiempo de vida de la mina subterránea es de 26 años en comparación a su parte rajo abierto que es de tan solo 7 años. A continuación, se presentan los Footprint de columna valorizada, sectores productivos y secuencia de extracción.

Figura 5.3: Footprint columnas valorizadas F2-S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.4: Footprint sectores productivos F2-S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.5: Footprint secuencia de extracción F2-S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

53

El plan de producción de la parte subterránea del material remanente correspondiente a esta

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

fase se presenta en el Gráfico 5.2..

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526

Periodos Sector 1

Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.2: Plan de producción S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes y el ramp down corresponde 5 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar la producción. Transición F2-S2

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

El Gráfico 5.3 muestra el plan de producción de ambas minas.

0 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Periodos Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.3: Plan de producción F2-S2 Fuente: Elaboración propia, 2017

54

El plan consta de 32 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente. Cabe destacar la baja de producción que ocurre al realizar la transición de un método a otro, esto debido al ramp up de la mina subterránea en donde el área abierta no es suficiente para cumplir con el tonelaje de régimen. Por lo general esta baja de producción de compensa con material de stock o compartiendo periodos en que ambas minas operen al mismo tiempo, para este trabajo estos casos se analizarán en capítulos posteriores y así conocer su real impacto en la transición. La Tabla 5.4 muestra los resultados obtenidos. Tabla 5.4: Resultados F2-S2 Parámetros Pit Fase Mineral Rajo Abierto Mineral Panel Caving Mineral Total Área Footprint Ley Rajo Abierto Ley Panel Caving Ley Total Vida de la mina

Valor 17 2 32.1 126 158.1 136,400 0.85 0.77 0.78 32

Unidad Mt Mt Mt m2 % % % años

Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F3-S3 Este corresponde a la transición de la fase 3 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la Fase 3 es minado por minería panel caving y denominado S3. Rajo Abierto, Fase 3 La Tabla 5.5 muestra los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 3. Cuyas características se presentan en la siguiente tabla: Tabla 5.5: Resumen fase 3 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

19

3

187.0

56.1

130.9

2.3

Vida Mina (Años) 11

Ley de Cu (%) 0.76

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.45

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.76 % de Cu, correspondientes a las primeras 3 fases del rajo abierto (fase 1, fase 2 y fase 3). El mineral corresponde a 56.1 Mt en la cual la vida útil de esta fase corresponde a 11 años y un costo operacional de 1.45 US$/Cu lb. Las leyes decrecen en comparación al caso anterior, el tonelaje aumenta tanto para mineral como para estéril, la razón estéril-mineral es menor y la vida de la mina aumenta a 11 años para el rajo abierto

55

Figura 5.6: Vista de perfil F3-S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

35

1.4

30

1.2

25

1

20

0.8

15

0.6

10

0.4

5

0.2

0

% Cu

Mt

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.4..

0 1

2

3

4

Mineral

5

6

7

Periodos Estéril

8

9

10

11

Ley de Cu

Gráfico 5.4: Plan de producción fase 3 Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa que el plan de producción posee un movimiento de tonelaje considerable los primeros años, debido principalmente a que este plan está compuesto por la fase 1, fase 2 y fase 3, en donde en las primeras 2 fases se necesita mover un alto tonelaje de estéril para alcanzar el mineral. Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 3 La Tabla 5.6 muestra los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 3. Tabla 5.6: Resumen mineral remanente fase 3 Pit

Fase

Mineral (Mt)

19

3

110.6

Ley de Cu (%)

Área (m2)

Piso Hundimiento (m.s.n.m)

0.83

120,400

-630

Vida de Mina (años) 23

Fuente: Elaboración propia, 2017

56

El mineral remanente corresponde a 110.6 Mt con una ley de 0.83 % de Cu, la ley es mayor en comparación a la de su parte por método rajo abierto (0.76 % de Cu) y el mineral es casi el doble (56.1 Mt para rajo abierto). El tiempo de vida de la mina subterránea es de 23 años en comparación a su parte rajo abierto que es de tan solo 11 años. Se observa que en comparación al caso anterior (fase 2) la vida de la mina subterránea se reduce, pero la vida de la mina rajo abierto aumenta.

Figura 5.7: Footprint columnas valorizadas F3-S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.8: Footprint sectores productivos F3-S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.9: Footprint secuencia de extracción F3-S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción de la parte subterránea correspondiente a esta fase se presenta a en el Gráfico 5.5.

57

7

1.6

6

1.4 1.2

5

1

Mt

% Cu

4

0.8 3

0.6 2

0.4

1

0.2

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Periodos Sector 1 Sector 2 Ley de Cu Gráfico 5.5: Plan de producción S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes y el ramp down corresponde 5 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar y mantener la producción en régimen (6 millones de toneladas al año). Transición F3-S3 El Gráfico 5.6 muestra el plan de producción de ambas minas. 7

1.6

6

1.4 1.2

5

Mt

0.8 3

% Cu

1 4

0.6 2

0.4

1

0.2

0

0 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 Periodos

Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.6: Plan de producción F3-S3 Fuente: Elaboración propia, 2017

58

El plan consta de 33 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 11). Cabe destacar la baja de producción que ocurre al realizar la transición de un método a otro, esto debido al ramp up de la mina subterránea en donde el área abierta no es suficiente para cumplir con el tonelaje de régimen. Por lo general esta baja de producción de compensa con material de stock o compartiendo periodos en que ambas minas operen al mismo tiempo, para este trabajo estos casos se analizarán en capítulos posteriores y así conocer su real impacto en la transición. La Tabla 5.7 muestra los resultados obtenidos. Tabla 5.7: Resultados F3-S3 Parámetros Pit Fase Mineral Rajo Abierto Mineral Panel Caving Mineral Total Área Footprint Ley Rajo Abierto Ley Panel Caving Ley Total Vida de la mina

Valor 19 3 56.1 110.6 166.7 120,400 0.76 0.83 0.81 33

Unidad Mt Mt Mt m2 % % % años

Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F4-S4 Este corresponde a la transición de la fase 4 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la fase 4 es minado por minería panel caving y denominado S4. Rajo Abierto, Fase 4 Se presentan los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 4. Cuyas características se presentan en la Tabla 5.8. Tabla 5.8: Resumen fase 4 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

21

4

254.2

77.3

176.9

2.3

Vida Mina (Años) 15

Ley de Cu (%) 0.74

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.48

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.74 % de Cu, correspondientes a las primeras 4 fases del rajo abierto (fase 1, fase 2, fase 3 y fase 4). El mineral corresponde a 77.3 Mt en la cual la vida útil de esta fase correspondería a 15 años y un costo operacional de 1.48 US$/Cu lb. Las leyes decrecen en comparación al caso anterior, el tonelaje aumenta tanto para mineral como para estéril, la razón estéril-mineral es la misma que el caso anterior y la vida de la mina aumenta a 15 años para el rajo abierto.

59

Figura 5.10: Vista de perfil F4-S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

35

1.4

30

1.2

25

1

20

0.8

15

0.6

10

0.4

5

0.2

0

% Cu

Mt

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.7.

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Periodos Mineral

Estéril

Ley de Cu

Gráfico 5.7: Plan de producción fase 4 Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa que el plan de producción posee un movimiento de tonelaje considerable los primeros años, debido principalmente a que este plan está compuesto por la fase 1, fase 2, fase 3 y la fase 4, en donde en las primeras 2 fases se necesita mover un alto tonelaje de estéril para alcanzar el mineral.

60

Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 4 La Tabla 5.9 los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 4. Tabla 5.9: Resumen mineral remanente fase 4 Pit

Fase

21

4

Mineral (Mt) 106.5

Ley de Cu (%) 0.84

Área (m2) 115,600

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -630

Vida de Mina (años) 23

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.11: Footprint columnas valorizadas F4-S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.12: Footprint sectores productivos F4-S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.13: Footprint secuencia de extracción F4-S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

61

El mineral remanente corresponde a 106.5 Mt con una ley de 0.84 % de Cu, la ley es mayor en comparación a la de su parte por método rajo abierto (0.74 % de Cu). El tiempo de vida de la mina subterránea es de 23 años en comparación a su parte rajo abierto que es de tan solo 15 años. Importante destacar que a medida que se avanza en las fases del rajo el footprint de su parte subterránea disminuye. El plan de producción de la parte subterránea correspondiente a

7 6 5 4 3 2 1 0

1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

% Cu

Mt

esta fase se presenta en el Gráfico 5.8.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Sector 1

Periodos Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.8: Plan de producción S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes y el ramp down corresponde 6 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar y mantener la producción en régimen (6 millones de toneladas al año). Transición F4-S4

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% de Cu

Mt

El Gráfico 5.9: Plan de Producción F4-S4el plan de producción de ambas minas.

0 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37

Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.9: Plan de Producción F4-S4 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan consta de 37 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 15). Cabe destacar la baja de producción que ocurre al realizar la transición de un método a otro, esto debido al ramp up de la mina subterránea en donde el área abierta no es 62

suficiente para cumplir con el tonelaje de régimen. Por lo general esta baja de producción de compensa con material de stock o compartiendo periodos en que ambas minas operen al mismo tiempo, para este trabajo estos casos se analizarán en capítulos posteriores para conocer su real impacto en la transición. La Tabla 5.10 muestra los resultados obtenidos. Tabla 5.10: Resultados F4-S4 Parámetros

Valor

Unidad

Pit

21

-

Fase

4

-

Mineral Rajo Abierto

77.3

Mt

Mineral Panel Caving

106.5

Mt

Mineral Total

183.8

Mt

Área Footprint

115,600

m2

Ley Rajo Abierto

0.74

%

Ley Panel Caving

0.84

%

Ley Total

0.80

%

Vida de la mina

37

años

Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F5-S5 Este corresponde a la transición de la fase 5 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la fase 5 es minado por minería panel caving y denominado S5. Rajo Abierto, Fase 5 A continuación, se presentan los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 5. Cuyas características se presentan en la Tabla 5.11. Tabla 5.11: Resumen Fase 5 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

25

5

357.3

104.3

253.0

2.4

Vida Mina (Años) 19

Ley de Cu (%) 0.72

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.53

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.72 % de Cu, correspondientes a 5 fases del rajo abierto (fase 1, fase 2, fase 3, fase 4 y fase 5). El mineral corresponde a 104.3 Mt en la cual la vida útil de esta fase correspondería a 19 años y un costo operacional de 1.53 US$/Cu lb. Las leyes decrecen en comparación al caso anterior, el tonelaje aumenta tanto para mineral como para estéril, la razón estéril-mineral es mayor que el caso anterior.

63

Figura 5.14: Vista de Perfil F5-S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.15. 35

1.8

30

1.6 1.4 1.2

20

1

15

0.8

% Cu

Mt

25

0.6

10

0.4 5

0.2

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Periodos Mineral

Estéril

Ley de Cu

Figura 5.15: Plan de Producción Fase 5 Fuente: Elaboración propia, 2017

El tonelaje a mover aumenta hasta 31 Mt en el año 3 para mantenerse por 5 años en este valor, en el año 7 el movimiento de material decrece a 20 Mt para finalmente en el año 13 rondar los 7 Mt. Esto se debe principalmente a la incorporación de fases, en las cuales las primeras 3 fases poseen un alto tonelaje de estéril.

64

Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 5 La Tabla 5.12 muestra los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 5. El mineral remanente corresponde a 106.2 Mt con una ley de 0.83 % de Cu. El área del footprint corresponde a 116.400 m2. Tabla 5.12: Resumen mineral remanente Fase 5 Pit

Fase

25

5

Mineral (Mt) 106.2

Ley de Cu (%) 0.83

Área (m2) 116,400

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -630

Vida de Mina (años) 23

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.16: Footprint columnas valorizadas F5-S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.17: Footprint sectores productivos F5-S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.18: Footprint secuencia de extracción F5-S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

65

El plan de producción de la parte subterránea correspondiente a esta fase se presenta en el

7

1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

6

Mt

5 4 3 2 1 0

% Cu

Gráfico 5.10.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Periodos Sector 1

Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.10: Plan de producción S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes el ramp down corresponde 6 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar y mantener la producción en régimen (6 millones de toneladas al año). Transición F5-S5

7

1.6

6

1.4

5

1.2 1

4

0.8 3

% Cu

Mt

El Gráfico 5.11 muestra el plan de producción de ambas minas.

0.6

2

0.4

1

0.2

0

0 1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 Periodos

Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.11: Plan de producción F5-S5 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan consta de 41 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 19). La Tabla 5.13 muestra los resultados obtenidos.

66

Tabla 5.13: Resultados F5-S5 Parámetros Pit Fase Mineral Rajo Abierto Mineral Panel Caving Mineral Total Área Footprint Ley Rajo Abierto Ley Panel Caving Ley Total Vida de la mina

Valor 25 5 104.3 106.2 210.6 116,400 0.72 0.83 0.78 41

Unidad Mt Mt Mt m2 % % % años

Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F6-S6 Este corresponde a la transición de la fase 6 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la fase 6 es minado por minería panel caving y denominado S6. Rajo Abierto, Fase 6 A continuación, se presentan los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 6. Cuyas características se presentan en la Tabla 5.14. Tabla 5.14: Resumen fase 6 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

28

6

445.5

129.6

315.9

2.4

Vida Mina (Años) 23

Ley de Cu (%) 0.70

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.56

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.19: Vista de Perfil F6-S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.12. 67

1.4

30

1.2

25

1

20

0.8

15

0.6

10

0.4

5

0.2

0

% Cu

Mt

35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Mineral

Periodos Estéril

Ley de Cu

Gráfico 5.12: Plan de Producción Fase 6 Fuente: Elaboración propia, 2017

El tonelaje a mover aumenta hasta 31 Mt en el año 3 para mantenerse por 5 años en este valor, en el año 7 el movimiento de material decrece a 20 Mt para finalmente en el año 16 rondar los 16 Mt. Esto se debe principalmente a la incorporación de fases, en las cuales las primeras 3 Fases poseen un alto tonelaje de estéril. Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 6 La Tabla 5.15 muestra los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 6. Tabla 5.15: Resumen mineral remanente fase 6 Pit

Fase

Mineral (Mt)

28

6

95.9

Ley de Cu (%)

Área (m2)

0.85

109,200

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -630

Vida de Mina (años) 21

Fuente: Elaboración propia, 2017

El mineral remanente corresponde a 95.9 Mt con una ley de 0.85 % de Cu. El tiempo de vida de la mina subterránea es de 21 años en comparación a su parte rajo abierto que es de 23 años, en esta fase la vida de la mina rajo abierto es mayor a la de la vida subterránea. Importante destacar que el a medida que se avanza en las fases del rajo el footprint de su parte subterránea disminuye y la cota del nivel de hundimiento se mantiene.

Figura 5.20: Footprint columnas valorizadas F6-S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

68

Figura 5.21: Footprint sectores productivos F6-S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.22: Footprint secuencia de extracción F6-S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes y el ramp down corresponde 6 años. El plan de producción de la parte subterránea correspondiente a esta fase

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

se presenta en el Gráfico 5.13.

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Periodos

Sector 1

Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.13: Plan de producción S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

69

Transición F6-S6

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

El Gráfico 5.14 muestra el plan de producción de ambas minas.

0 1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 Periodos

Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.14: Plan de producción F6-S6 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan consta de 44 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 24). La Tabla 5.16 muestra los resultados obtenidos. Tabla 5.16: Resultados F6-S6 Parámetros Pit Fase Mineral Rajo Abierto Mineral Panel Caving Mineral Total Área Footprint Ley Rajo Abierto Ley Panel Caving Ley Total Vida de la mina

Valor 28 6 129.6 95.9 225.5 109,200 0.70 0.85 0.77 44

Unidad Mt Mt Mt m2 % % % años

Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F7-S7 Este corresponde a la transición de la fase 7 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la fase 7 es minado por minería panel caving y denominado S7. Rajo Abierto, Fase 7 A continuación, se presentan los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 7. Es importante señalar que esta fase corresponde al pit final del rajo abierto puro. cuyas características se presentan en la Tabla 5.17. 70

Tabla 5.17: Resumen fase 7 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

30

7

591.5

163.1

428.3

2.6

Vida Mina (Años) 29

Ley de Cu (%) 0.69

Costo Operacional (US$/Cu lb) 1.61

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.69 % de Cu, correspondientes a 7 fases del rajo abierto (fase 1, fase 2, fase 3, fase 4, fase 5, fase 6 y fase 7). El mineral es 163.1 Mt en la cual la vida útil de esta fase es de 29 años y un costo operacional es de 1.61 US$/Cu lb. Las leyes decrecen en comparación al caso anterior, el tonelaje aumenta tanto para mineral como para estéril, la razón estéril-mineral aumenta en comparación al caso anterior. El tonelaje a mover aumenta hasta 31 Mt en el año 3 para mantenerse por 5 años en este valor, en el año 8 el movimiento de material decrece a 21 Mt para finalmente en el año 25 decrecer. Esto se debe principalmente a la incorporación de fases, en las cuales las primeras 3 fases poseen un alto tonelaje de estéril, en cambio para la fase 4 en adelante esta cantidad de estéril

35 30 25 20 15 10 5 0

1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1

3

5

7

9

% Cu

Mt

se reduce. El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.15.

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Periodos

Mineral

Estéril

Ley de Cu

Gráfico 5.15: Plan de producción Fase 7 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.23: Vista de perfil F7-S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

71

Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 7 La Tabla 5.18 muestra los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 7. Tabla 5.18: Resumen mineral remanente fase 7 Pit

Fase

Mineral (Mt)

30

7

85.3

Ley de Cu (%) 0.85

Área (m2) 103,200

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -640

Vida de Mina (años) 20

Fuente: Elaboración propia, 2017

El mineral remanente corresponde a 85.3 Mt con una ley de 0.85 % de Cu. El tiempo de vida de la mina subterránea es de 20 años en comparación a su parte rajo abierto que es de 29 años. Importante destacar que para esta fase la cota de hundimiento se profundiza 10 metros llegando a los -640 m.s.n.m.

Figura 5.24: Footprint columnas valorizadas F7-S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.25: Footprint sectores productivos F7-S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.26: Footprint secuencia de extracción F7-S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

72

El plan de producción de la parte subterránea correspondiente a esta fase se presenta en el

7

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

Gráfico 5.16.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Periodos Sector 1

Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.16: Plan de producción S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes el ramp down corresponde 7 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar y mantener la producción en régimen (6 millones de toneladas al año). Transición F7-S7 El plan consta de 47 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 29). La Tabla 5.19 muestra los resultados obtenidos Tabla 5.19: Resultados F7-S7 Parámetros

Valor

Unidad

Pit

30

-

Fase

7

-

Mineral Rajo Abierto

163.1

Mt

Mineral Panel Caving

85.3

Mt

Mineral Total

248.4

Mt

Área Footprint

103,200

m2

Ley Rajo Abierto

0.69

%

Ley Panel Caving

0.85

%

Ley Total

0.74

%

Vida de la mina

47

años

Fuente: Elaboración propia, 2017 El Gráfico 5.17 muestra el plan de producción de la mina.

73

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

1.4

Mt

7

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 Periodos Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.17: Plan de producción F7-S7 Fuente: Elaboración propia, 2017

C ASO F8-S8 Este corresponde a la transición de la fase 8 a minería subterránea, es decir, que el mineral remanente de la Fase 8 es minado por minería panel caving y denominado S8. Rajo Abierto, Fase 8 A continuación, se presentan los resultados obtenidos al momento de realizar la transición a un método subterráneo para la fase 7. Es importante señalar que esta fase corresponde al pit final del rajo abierto puro. Cuyas características se presentan en la Tabla 5.20. Tabla 5.20: Resumen fase 8 Pit

Fase

Material (Mt)

Mineral (Mt)

Estéril (Mt)

REM

Vida Mina (Años)

Ley de Cu (%)

Costo Operacional (US$/Cu lb)

38

8

716.5

195.9

520.5

2.7

34

0.67

1.65

Fuente: Elaboración propia, 2017

La ley de este caso es de 0.67 % de Cu, correspondientes a 8 fases del rajo abierto (fase 1, fase 2, fase 3, fase 4, fase 5, fase 6, fase 7 y fase 8). El mineral es 195.9 Mt en la cual la vida útil de esta fase es de 34 años y un costo operacional es de 1.65 US$/Cu lb. Las leyes decrecen en comparación al caso anterior, el tonelaje aumenta tanto para mineral como para estéril, la razón estéril-mineral aumenta en comparación al caso anterior.

74

Figura 5.27: Vista de perfil F8-S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

1.4

30

1.2

25

1

20

0.8

15

0.6

10

0.4

5

0.2

Mt

35

0

% Cu

El plan de producción para esta fase se presenta en el Gráfico 5.18.

0 1

3

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Periodos Mineral

Estéril

Ley de Cu

Gráfico 5.18: Plan de producción fase 8 Fuente: Elaboración propia, 2017

El tonelaje a mover aumenta hasta 31 Mt en el año 3 para mantenerse por 5 años en este valor, en el año 8 el movimiento de material decrece a 23 Mt para finalmente en el año 27 decrecer. Esto se debe principalmente a la incorporación de fases, en las cuales las primeras 3 fases poseen un alto tonelaje de estéril, en cambio para la fase 4 en adelante esta cantidad de estéril se reduce manteniendo la razón estéril-mineral entre fases. 75

Panel Caving, Mineral Remanente de la Fase 8 La Tabla 5.21 muestra los resultados de la parte por método de explotación panel caving del mineral remanente de la fase 7. Tabla 5.21: Resumen mineral remanente fase 8 Pit

Fase

38

8

Mineral (Mt) 70.7

Ley de Cu (%) 0.86

Área (m2) 94,000

Piso Hundimiento (m.s.n.m) -640

Vida de Mina (años) 18

Fuente: Elaboración propia, 2017

El mineral remanente corresponde a 70.7 Mt con una ley de 0.86 % de Cu. El tiempo de vida de la mina subterránea es de 19 años en comparación a su parte rajo abierto que es 34 años. Importante destacar que para esta fase la cota de hundimiento se mantiene en los -640 m.s.n.m.

Figura 5.28: Footprint columnas valorizadas F8-S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.29: Footprint sectores productivos F8-S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura 5.30: Footprint secuencia de extracción F8-S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

76

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

0

% Cu

Mt

7

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

Periodos Sector 1

Sector 2

Ley de Cu

Gráfico 5.19: Plan de producción S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

En el Gráfico 5.19 se observa que el plan de producción alcanza régimen a los 5 años, las leyes son decrecientes el ramp down corresponde 7 años. El tonelaje se extrae de dos sectores, que son los necesarios para alcanzar y mantener la producción en régimen (6 millones de toneladas al año). Transición F8-S8

1.4

6

1.2

5

1

4

0.8

3

0.6

2

0.4

1

0.2

Mt

7

0

% Cu

A continuación, se presenta el plan de producción de ambas minas.

0 1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 Periodos Mineral Rajo Abierto

Mineral Panel Caving

Ley Cu Total

Gráfico 5.20: Plan de producción F8-S8 Fuente: Elaboración propia, 2017

El plan consta de 52 años de vida de la mina, las leyes en su totalidad tienen una tendencia decreciente, excepto en el periodo en que comienza la producción de la mina subterránea (periodo 35). La Tabla 5.22 resultados obtenidos. 77

Tabla 5.22: Resultados F8-S8 Parámetros Pit Fase Mineral Rajo Abierto Mineral Panel Caving Mineral Total Área Footprint Ley Rajo Abierto Ley Panel Caving Ley Total Vida de la mina

Valor 38 8 195.9 70.7 266.6 94,000 0.67 0.86 0.72 52

Unidad Mt Mt Mt m2 % % % años

Fuente: Elaboración propia, 2017

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS VARIABLES EN LA TRANSICIÓN DE MINERÍA RAJO ABIERTO A MINERÍA PANEL CAVING V ARIABLES A SENSIBILIZAR En este capítulo se analizará el impacto, de las variables identificadas, en la transición de métodos de explotación, ya sea, tanto en el rajo abierto como en su contraparte subterránea Se presentan los resultados al sensibilizar las variables presentes en la Tabla 5.23, y se analizarán cada una de estas. Tabla 5.23: Variables a sensibilizar Variables

Unidad

Valor

Altura de Columna

m

200

300

400

Tasa de Extracción (Vertical Mining Rate)

m/año

50

80

100

Dilución

%

40

50

60

Área Incorporada

m2/año

12000

16000

20000

Tiempo de Transición

Año

0

1

2

Stock

Mt

0

12

Sin Restricción

Fuente: Elaboración propia, 2017

PUNTO DE ENTRADA DE DILUCIÓN Se analizó el impacto de la variable punto de entrada de dilución en la transición de método de explotación, se hizo variar en 40 %, 50 %, y 60 %. Los resultados y el análisis se presentan a continuación.

78

700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving NPV Rajo Abierto

F3-S3 186.9 390.5

F4-S4 128.7 450.1

F5-S5 87.7 456.8

Gráfico 5.21: VPN por fase con punto de entrada de dilución 40 % Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving NPV Rajo Abierto

F3-S3 188.3 390.5

F4-S4 128.7 450.1

F5-S5 87.0 456.8

Gráfico 5.22: VPN por fase con punto de entrada de dilución 50 % Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving NPV Rajo Abierto

F3-S3 179.4 390.5

F4-S4 123.5 450.1

F5-S5 83.0 456.8

Gráfico 5.23: VPN por fase con punto de entrada de dilución 60 % Fuente: Elaboración propia, 2017

79

Al aumentar el porcentaje de punto de entrada de dilución no se observan mayores cambios, debido principalmente al método utilizado para diluir (Laubscher). No es una variable que afecte la decisión de donde y cuando realizar la transición La razón de que no afecte la decisión en este ejercicio se debe principalmente que al diluir se está considerando el mismo mineral, prácticamente el mismo footprint, las leyes no cambian de manera significativa y tampoco la envolvente económica. No hay dilución lateral. Tabla 5.24: Resultados al varía el punto de entrada de dilución Parámetros Punto de entrada Dilución Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad % m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

40 -260 -630 254.2 77.4 2.3 0.83 0.74 0.79 1072 184.5 37 578.8 642.4 116,400

Valor 50 -260 -630 254.2 77.4 2.3 0.84 0.74 0.80 107.1 184.4 37 573.5 642.4 116,400

60 -260 -630 254.2 77.4 2.3 0.84 0.74 0.80 106.5 183.8 37 573.5 642.4 115,600

Fuente: Elaboración propia, 2017

El piso de hundimiento se mantiene en -630 m.s.n.m., claramente se concentran las leyes más altas en los alrededores de esta cota. El footprint y la altura de columna no presentan cambios. La cota de transición se mantiene en -260 m.s.n.m. Correspondientes a la Fase 4. Como se observa en la tabla anterior el VPN prácticamente no varía, esto debido a que la envolvente económica no sufre grandes cambios al aumentar o disminuir el punto de entrada de dilución. El cambio de dilución no impacta de manera significativa el tonelaje ni la ley, este aumenta un 0.1 % con respecto al caso con punto de entrada de dilución al 60 %, la razón de esto es que columnas con punto de entrada de dilución del 60 % no son rentables en comparación a las mismas columnas con punto de entrada de dilución de 40 %, principalmente por la intrusión de material de alta ley en columna que antes eran consideradas como estéril. La cota de transición se mantiene en la -260 m.s.n.m. y el piso de hundimiento tampoco varía manteniéndose en -630 m.s.n.m. La vida de la mina se mantiene en 37 años y la ley disminuye al disminuir el punto de entrada de dilución. La dilución no impacta de manera significativa la transición de método de explotación.

80

ÁREA INCORPORADA Se analizó el impacto, al hacer variar el área incorporada al año, en la transición de método de explotación, se hizo variar en 12,000 m 2/año, 16,000 m2/año y 20,000 m 2/año 2. Los resultados y el análisis se mostrarán a continuación. 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 83.0

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.24: Área incorporada 12,000 m2/año Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 180.2

F4-S4 126.7

F5-S5 84.8

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.25: Área incorporada 16,000 m2/año Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 177.0

F4-S4 125.1

F5-S5 83.8

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.26: Área incorporada 20,000 m2/año Fuente: Elaboración propia, 2017

81

Al aumentar el área a incorporar al año no se observan cambios, debido principalmente que esta variable no modifica la envolvente económica. No afecta la decisión de donde y cuando se realizará la transición. Las variaciones del VPN son mínimas, estas variaciones ocurren porque al incorporar más área al año, aumentan los costos en preparación al año, y al adelantar en el tiempo el costo de preparación, afecta de manera negativa el VPN. La razón de que no afecte la decisión en este ejercicio se debe principalmente que incorporar más área al año no modifica la envolvente económica y tampoco cambia la distribución del VPN por fase, ya que, este VPN se ve impactado de forma lineal y poco significativa. Tabla 5.25: Resultados al variar el área incorporada al año Parámetros Área Incorporada al Año Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad m2/año m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

12,000 -260 -630 254.2 77.3 2.29 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 37 573.5 642.4 115,600

Valor 16,000 -260 -630 254.2 77.3 2.29 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 35 576.7 652.0 115,600

20,000 -260 -630 254.2 77.3 2.29 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 35 575.1 659.8 115,600

Fuente: Elaboración propia, 2017

El piso de hundimiento se mantiene en -630 m.s.n.m., debido a que se concentran las leyes más altas en los alrededores de esta cota. El footprint y la altura de columna no presentan cambios. La cota de transición se mantiene en -260 m.s.n.m. Correspondientes a la fase 4. Se observa que el único cambio relevante está en la vida de la mina, la cual para el caso base es de 37 años y para los otros es de 35 años. Esto se debe principalmente porque al incorporar más área es posible alcanzar la producción en régimen de forma más rápida manteniendo las tasas de extracción, disminuyendo de esta manera la cantidad de años de la mina. ALTURA DE COLUMNA Se analizó el impacto, al hacer cambiar la altura máxima de columna extraíble, en la transición de método de explotación, se hizo variar en 200 m, 300 m, 400 m y sin restricción de altura. Los resultados y el análisis se mostrarán a continuación.

82

600.0 500.0

MUS$

400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 128.2

F4-S4 85.8

F5-S5 50.3

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.27: Altura máxima 200 metros Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0 500.0

MUS$

400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 172.2

F4-S4 127.8

F5-S5 64.5

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.28: Altura máxima 300 metros Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 83.0

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.29: Altura máxima 400 metros Fuente: Elaboración propia, 2017

83

700.0 600.0 500.0

MUS$

400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 221.5

F4-S4 146.7

F5-S5 95.2

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.30: Altura máxima Sin Restricción Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa que el VPN aumenta a medida que las alturas de columna se incrementan, afectando de esta manera la decisión del punto de transición y la cota de hundimiento, estas última tienen una directa relación con la mineralización presente en dichos niveles. Las envolventes económicas cambian de manera significativa modificando el mineral presente en la parte rajo abierto para alturas mayores a 400 metros, se explica porque a mayor altura de columna es más económica la extracción por método subterráneo que por rajo abierto, teniendo como limite la fase 3, es decir, la fase 4 para alturas menores a 400 metros es económicamente viable consumir por rajo abierto por sobre la subterránea, en cambio para alturas mayores a 400 metros es más económica la extracción por panel caving que por rajo abierto. Tabla 5.26: Resultados al variar la altura máxima de columna Parámetros Altura Máxima de Columna Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad m m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

200 -260 -420 254.2 77.3 2.3 0.74 0.88 0.80 61.2 138.5 30

535.9 576.1 136,400

Valor 400 -260 -630 254.2 77.3 2.3 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 37 573.5 577.9 601.6 642.4 137,200 115,600 300 -260 -510 254,.2 77.3 2.3 0.74 0.82 0.78 92.9 170.2 34

Sin Restricción -210 -630 187.0 56.0 2.3 0.76 0.80 0.79 148.5 204.6 41 617.1 645.4 118,800

Fuente: Elaboración propia, 2017

De la tabla anterior se observa que la ley del rajo abierto aumenta a medida que se aumentan las alturas de columna, esto se debe principalmente a que la fase en la cual se hace la transición es más pequeña en tonelaje mineral, concentrado las mejores leyes. 84

La parte subterránea presenta una disminución de leyes a medida que aumenta la altura de columna, debido principalmente a que a alturas más altas es posible agregar más mineral de baja ley en las mismas columnas. El tamaño del Footprint depende de la mineralización presente en cada cota de hundimiento. A medida que aumenta la altura de columna se observa que la cota de transición cambia de 260 m.s.n.m. para alturas menores a 400 metros a -210 m.s.n.m. para alturas mayores a 400 metros. El mineral total aumenta debido, principalmente, al aumento de mineral en su parte subterránea. La vida de la mina aumenta de 30 a 37 años a medida que aumenta la altura de columna, pasado los 400 metros la vida de la mina disminuye por la disminución de tonelaje presente en el rajo. El VPN aumenta a medida que aumenta la altura de columna, la causa de esto es que el aporte subterráneo al VPN total se hace más significativo. La inversión es creciente, principalmente por los desarrollos de la parte subterránea, a mayor altura de columna mayor profundidad del nivel de hundimiento, lo que representa más metros necesarios para acceder a la mina y construir túneles de servicio (ventilación, drenaje, etc.), esto se traduce en una mayor inversión en infraestructura, en mayor tiempo para acceder al mineral y en mayor tiempo de espera para comenzar la producción. T ASA DE EXTRACCIÓN (VERTICAL M INING R ATE) Se analizó el impacto, al hacer variar la tasa de extracción en la transición de método de explotación, se hizo variar en 50 m/año, 80 m/año y 100 m/año. Los resultados y el análisis se presentan a continuación. 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 195.2

F4-S4 131.1

F5-S5 90.6

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.31: Tasa de extracción 50 m/año Fuente: Elaboración propia, 2017

85

700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 83.0

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.32: Tasa de extracción 80 m/año Fuente: Elaboración propia, 2017 700.0 600.0

MUS$

500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 NPV Panel Caving

F3-S3 181.1

F4-S4 127.7

F5-S5 78.2

NPV Rajo Abierto

390.5

450.1

456.8

Gráfico 5.33: Tasa de extracción 100 m/año Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa que a medida que aumenta la velocidad de extracción el VPN aumenta marcando una pequeña tendencia de transición hacia la fase 4, afectando de esta manera la decisión del punto de transición y no así, la cota de hundimiento, estas última tiene una directa relación con la mineralización presente en dichos niveles. Las envolventes económicas cambian de manera significativa modificando el mineral presente en la parte rajo abierto para velocidades menores a 80 m/año, esto se debe principalmente a que al disminuir la velocidad de extracción la parte subterránea es más económica por método panel caving que por rajo abierto, cuyo límite es la fase 3, es decir, la fase 4 a velocidades mayores a 80 m/año es económicamente viable

86

consumir por rajo abierto por sobre la subterránea, en cambio para velocidades menores a 80 m/año es más económica la extracción por panel caving. Tabla 5.27: Resultados al variar la tasa de extracción Parámetros Vertical Mining Rate Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad m/año m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

50 -210 -630 187.0 56.1 2.3 0.76 0.87 0.83 98,.4 154.5 36 585.7 642.9 107,200

Valor 80 -260 -630 254.2 77.3 2.3 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 37 573.5 642.4 115,600

100 -260 -630 254.2 77.3 2.3 0.74 0.83 0.79 109.5 186.8 37 577.7 640.2 118,800

Fuente: Elaboración propia, 2017

El mineral del pit aumenta a medida que aumentan las velocidades de extracción, de 55.1 Mt a 77.4 Mt, también disminuyen las leyes del rajo abierto 0.87 % a 0.83 % y la razón estéril-mineral no presenta mayores cambios. El piso de hundimiento se mantiene en -630 m.s.n.m., claramente se concentran las leyes más altas en los alrededores de esta cota. El footprint y la altura de columna no presentan cambios. La cota de transición cambia de -210 m.s.n.m. para velocidades menores a 80 m/año y -260 m.s.n.m. para velocidades mayores a 80 m/año. El tonelaje de la parte subterránea también aumenta a medida que se modifican las velocidades de extracción, mostrando una tendencia a aumentar con la tasa de extracción. La ley disminuye debido que, al aumentar la velocidad de extracción, columnas que antes no eran económicamente viables ahora lo son. El tonelaje total aumenta por el aporte del rajo y de su parte subterránea, las leyes disminuyen y la vida de la mina aumenta. El VPN se ve afectado siendo más favorable para una mina más pequeña (590.9 MUS$) con leyes más altas que para una mina más grande con leyes más bajas (573.3 MUS$), la inversión no presenta mucha diferencia porque la cota del nivel de hundimiento es la misma. T IEMPO DE T RANSICIÓN Se hizo variar el tiempo en que ambas minas coexisten, para así analizar su real impacto en la toma de decisión de una transición de método de explotación, además para esta variable se 87

extendió es espacio de análisis, que anteriormente correspondía a los casos F3-S3, F4-S4 y F5S5, y ahora se extendió hasta el caso F8-S8, esto para no dejar fuera de análisis ningún cambio en el pit final y no estar tan al margen en el análisis. Cabe destacar que para este análisis se dejaron fuera las restricciones geomecánicas, ya que no se busca la factibilidad del proyecto, sino identificar el impacto de esta variable en la toma de decisión. 630.0 560.0 490.0

MUS$

420.0 350.0 280.0 210.0 140.0 70.0 0.0 NPV Panel Caving

F2-S2 254.6

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 83.0

F6-S6 49.6

F7-S7 27.4

F8-S8 12.0

NPV Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 5.34: Coexistencia de 0 años Fuente: Elaboración propia, 2017 630.0 560.0 490.0

MUS$

420.0 350.0 280.0 210.0 140.0 70.0 0.0 NPV Panel Caving

F2-S2 280.1

F3-S3 197.4

F4-S4 135.9

F5-S5 91.3

F6-S6 54.6

F7-S7 30.2

F8-S8 13.2

NPV Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 5.35: Tiempo de transición de 1 años Fuente: Elaboración propia, 2017

88

630.0 560.0 490.0

MUS$

420.0 350.0 280.0 210.0 140.0 70.0 0.0 NPV Panel Caving

F2-S2 313.5

F3-S3 255.2

F4-S4 157.1

F5-S5 116.2

F6-S6 64.5

F7-S7 36.6

F8-S8 16.0

NPV Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 5.36: Tiempo de transición de 2 años Fuente: Elaboración propia, 2017

Cuando no hay periodo en donde ambas minas coexistan se observa que la transición se debe hacer al término de la fase 4, a medida que el tiempo de transición aumenta tiende a disminuir la mina rajo abierto dándole paso a la subterránea. Con la coexistencia de un año, es mejor en términos de VPN que la transición se realice durante la fase 3 y la cual es el pit final. Con 2 años de coexistencia se mantiene la decisión de realizar la transición durante la fase 3. Las envolventes económicas cambian para el caso de transición sin coexistencia de ambas minas y el con coexistencia de ambas minas. La cota de transición se ve afectada, sin coexistencia corresponde al -260 m.s.n.m. y con coexistencia -210 m.s.n.m. Para la transición con coexistencia de un año y dos años no hay diferencias en la envolvente económica, pero si en el VPN resultante. Tabla 5.28: Resultados al variar tiempo de transición Parámetros Tiempo de Transición Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad Años m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

0 -260 -630 254.2 77.3 2.3 0.74 0.84 0.80 106.5 183.8 37 573.5 642.4 115,600

Valor 1 -210 -630 187.0 56.1 2.3 0.76 0.83 0.81 110.6 166.7 32 587.8 643.1 120,400

2 -210 -630 187.0 56.1 2.3 0.76 0.83 0.81 110.6 166.7 31 645.7 643.1 120,400

Fuente: Elaboración propia, 2017

89

La mina rajo abierto se ve afectada a medida que hay coexistencia de ambos métodos, siendo más pequeña para cuando hay coexistencia, sin coexistencia el mineral es 73.3 Mt y con coexistencia 56.1 Mt. Las leyes tienden a aumentar debido a la modificación de la envolvente económica, la razón estéril-mineral se mantiene. Para la mina subterránea también se ven afectadas las envolventes económicas con coexistencia y sin coexistencia, siendo 106.5 Mt para sin coexistencia y 110.6 Mt con coexistencia. Las leyes aumentan, debido al cambio en las envolventes económicas. Ambas minas se ven impactadas afectando el mineral total, sin coexistencia de 183.8 Mt y con coexistencia 166.7 Mt, se observa la reducción en tonelaje debido principalmente a que el rajo abierto disminuye en tonelaje. La vida de la mina también disminuye principalmente por el menor tonelaje del rajo abierto. La ley total aumenta, ya que el rajo disminuye concentrando leyes más altas. La inversión es la misma debido a que el piso de hundimiento no varía. El VPN se ve incrementado drásticamente al haber coexistencia de ambos métodos, en donde para coexistencia de 0 años es de 573.6 MUS$ y para coexistencia de 2 años es de 645.7 MUS$, STOCK Se consideró la presencia de un stock histórico, que consta con 12 Mt a una ley de 0.5 % de Cu. Se busca determinar si, suplir la deficiencia de producción en el periodo de transición tiene incidencia en la determinación de la transición de método de explotación. Al igual que en el caso anterior (tiempo de transición) el espacio de análisis abarca el caso F2-S2 hasta el F8-S8. Cabe destacar que existe un costo de remanejo del stock que corresponde a 1.12 US$/t. 630.0 560.0 490.0

MUS$

420.0 350.0 280.0 210.0 140.0 70.0 0.0 NPV Panel Caving

F2-S2 254.6

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 83.0

F6-S6 49.6

F7-S7 27.4

F8-S8 12.0

NPV Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 5.37: Sin stock Fuente: Elaboración propia, 2017

90

630.0 560.0

MUS$

490.0 420.0 350.0 280.0 210.0 140.0 70.0 0.0 NPV Stock 12 Mt

F2-S2 $70

F3-S3 $59

F4-S4 $37

F5-S5 $23

F6-S6 $13

F7-S7 $9

NPV Panel Caving

254.6

179.4

123.5

83.0

54.6

27.4

NPV Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

Gráfico 5.38: Con stock de 12 Mt Fuente: Elaboración propia, 2017

Como se observa al utilizar el stock para suplir la baja de producción, la decisión de en qué fase realizar la transición cambia, de la fase 4 a la fase 3. Las envolventes económicas cambian para el caso de transición con mineral stockeado. La cota de transición se ve afectada, sin Stock corresponde al -260 m.s.n.m. y con Stock -210 m.s.n.m. Tabla 5.29: Resultados al variar stock Parámetros Stock Cota de Transición Cota Piso de Hundimiento Roca Rajo Abierto Mineral Rajo Abierto REM Ley Mineral Subterránea Ley Mineral Rajo Abierto Ley Stock Ley Mineral Total Mineral Subterránea Mineral Stock Mineral Total Vida de la Mina VPN Inversión Área Footprint

Unidad Mt m.s.n.m. m.s.n.m. Mt Mt % % % % Mt Mt Mt Años MUS$ MUS$ m2

Valor 0 12 -260 -210 -630 -630 254.2 187 77.3 56.1 2.3 2.3 0.74 0.76 0.84 0.83 0 0.5 0.78 0.76 106.5 110.5 0 12 183.8 178.6 37 33 573.3 628.9 642.4 643.1 115,600 120,400

Fuente: Elaboración propia, 2017

La decisión del Pit Final de la mina con Rajo Abierto cambia a medida que se considera suplir la baja de producción, a una más pequeña cuando hay Stock, sin stock el mineral es 73.3 Mt y con

91

stock es de 56.1 Mt. Las leyes tienden a aumentar debido a la modificación de la envolvente económica, la razón estéril-mineral se mantiene. Para la mina subterránea también se ven afectadas las envolventes económicas con stock y sin stock, siendo 106.5 Mt para sin stock y 110.6 Mt con stock. Las leyes aumentan, debido al cambio en las envolventes económicas. Ambas minas se ven impactadas afectando el mineral total, sin stock de 183.8 Mt y con stock 178.6 Mt, se observa la reducción en tonelaje total. La vida de la mina también disminuye principalmente por el menor tonelaje del rajo abierto. La ley total aumenta, ya que el rajo disminuye seleccionando leyes más altas. La inversión es la misma debido a que el piso de hundimiento no varía.

92

EVALUACIÓN ECONÓMICA A partir de los planes generados, contando con el movimiento de material, mineral anual y sus respectivas leyes, se obtuvieron los flujos de caja para cada caso. Los parámetros económicos utilizados son los descritos en el CAPÍTULO 3: ANÁLISIS RAJO ABIERTO Y el CAPÍTULO 4: ANÁLISIS PANEL CAVING, los cuales fueron proporcionados por Amec Foster Wheeler. El capital invertido fue estimado y es diferente para cada caso. INGRESOS La Tabla 6.1 muestra los ingresos de cada fase con su respectiva parte subterránea, tanto ingreso nominal como el actualizado en el tiempo. Tabla 6.1: Ingresos Caso

NPV

F2S2 F3S3 F4S4 F5S5 F6S6 F7S7 F8S8

Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado

Rajo Abierto (MUS$) 1284.1 933.9 2012.2 1,250.8 2686.1 1,452.9 3526.0 1,637.6 4316.4 1,742.5 5317.4 1,835.8 6209.8 1,882.1

Panel Caving (MUS$) 4588.5 1018.1 4333.2 683.8 4229.8 464.0 4197.2 315.6 3875.2 190.2 3432.9 112.4 2894.5 57.5

Total (MUS$) 5872.6 1952.0 6345.5 1934.6 6915.9 1916.9 7723.2 1953.1 8191.6 1932.6 8750.2 1948.2 9104.3 1939.6

Fuente: Elaboración propia, 2017

El Gráfico 6.1 muestra los resultados del ingreso nominal. 10,000 8,000

MUS$

6,000 4,000 2,000 0

F2-S2 Panel Caving 4588.5 Rajo Abierto 1284.1

F3-S3 4333.2 2012.2

F4-S4 4229.8 2686.1

F5-S5 4197.2 3526

F6-S6 3875.2 4316.4

F7-S7 3432.9 5317.4

F8-S8 2894.5 6209.8

Gráfico 6.1: Ingreso Nominal Fuente: Elaboración propia, 2017

93

2,000 1,800 1,600 1,400

MUS$

1,200 1,000 800 600 400 200 0 Panel Caving

F2-S2 1018.1

F3-S3 683.8

F4-S4 464.0

F5-S5 315.6

F6-S6 190.2

F7-S7 112.4

F8-S8 57.5

Rajo Abierto

933.9

1250.8

1452.9

1637.6

1742.5

1835.8

1882.1

Gráfico 6.2: Ingreso Actualizado Fuente: Elaboración propia, 2017

El ingreso nominal aumenta a medida que la mina se hace más grande, en cambio al momento de agregar el factor tiempo se observa que los ingresos actualizados son prácticamente iguales. La actualización de los ingresos de la parte subterránea es la más afectada, disminuyendo de forma significativa. CAPEX La Tabla 6.2 los resultados de los CAPEX estimados para rajo abierto y para su contraparte subterránea. Tabla 6.2: CAPEX Caso

NPV

F2S2 F3S3 F4S4 F5S5 F6S6 F7S7 F8S8

Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado

Rajo Abierto (MUS$) 219.4 211.3 275.2 237.3 275.2 237.3 390.3 275.2 434.5 284.2 511.0 293.7 596.8 308.9

Panel Caving (MUS$) 370.3 272.1 367.9 184.7 367.2 125.9 367.3 86.1 366.2 53.3 366.3 33.1 364.9 18.6

Total (MUS$) 589.7 483.4 643.1 422.0 642.4 363.2 757.6 361.3 800.7 337.5 877.3 326.8 961.7 327.5

Fuente: Elaboración propia, 2017

El Gráfico 6.3 muestra estos resultados. 94

1,200 1,000

MUS$

800 600 400 200 0 Panel Caving

F2-S2 370.3

F3-S3 367.9

F4-S4 367.2

F5-S5 367.3

F6-S6 366.2

F7-S7 366.3

F8-S8 364.9

Rajo Abierto

219.4

275.2

275.2

390.3

434.5

511.0

596.8

Gráfico 6.3: CAPEX Nominal Fuente: Elaboración propia, 2017

600 500

MUS$

400 300 200 100 0 Panel Caving

F2-S2 272.1

F3-S3 184.7

F4-S4 125.9

F5-S5 86.1

F6-S6 53.3

F7-S7 33.1

F8-S8 18.6

Rajo Abierto

211.3

237.3

237.3

275.2

284.2

293.7

308.9

Gráfico 6.4: CAPEX Actualizado Fuente: Elaboración propia, 2017

Los CAPEX nominales de la mina subterránea son prácticamente iguales, debido a que las minas subterráneas poseen la misma cota de hundimiento y solo cambian en el tamaño de footprint. Cuando se introduce el tiempo en la evaluación, el CAPEX se ve afectado considerablemente disminuyendo en la mina subterránea de forma significativa, debido a que depende del tiempo en que se hace la transición, siendo menor el tiempo para fases más pequeñas que para fases más grandes. Para el rajo abierto los CAPEX siguen la misma tendencia tanto en el caso nominal como actualizado, debido principalmente a que este depende de los equipos de carguío, los que aumentan en número a medida que el rajo se hace más grande (aumenta de fases).

95

En el CAPEX nominal total aumenta a media que se avanza en fases, en cambio cuando se utiliza el factor tiempo la inversión disminuye, debido principalmente al momento en que se realiza la inversión de la mina subterránea. OPEX La Tabla 6.3 muestra los resultados del OPEX. Tabla 6.3: OPEX Caso

NPV

F2S2 F3S3 F4S4 F5S5 F6S6 F7S7 F8S8

Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado Nominal Actualizado

Rajo Abierto (MUS$) 243.1 192.7 401.5 283.9 556.2 358.9 793.3 440.0 996.2 482.5 1331.8 530.7 1618.4 575.6

Panel Caving (MUS$) 1091.9 247.9 959.4 160.4 923.3 107.5 923.3 73.5 841.9 43.8 772.8 26.3 666.1 13.8

Planta (MUS$)

Total (MUS$)

1581.2 473.5 1666.6 498.5 1838.2 513.8 2105.6 538.6 2255.5 545.1 2484.0 557.4 2666.5 563.2

2916.2 914.1 3027.5 942.8 3317.6 980.2 3822.2 1052.1 4093.6 1071.4 4588.6 1114.4 4951.0 1152.6

Fuente: Elaboración propia, 2017

Para apreciar de mejor manera se presentan los resultados en el Gráfico 6.5.

6,000 5,000

MUS$

4,000 3,000 2,000 1,000 0

F2-S2

F3-S3

F4-S4

F5-S5

F6-S6

F7-S7

F8-S8

Planta

1581.2

1666.6

1838.2

2105.6

2255.5

2484

2666.5

Panel Caving

1091.9

959.4

923.3

923.3

841.9

772.8

666.1

Rajo Abierto

243.1

401.5

556.2

793.3

996.2

1331.8

1618.4

Gráfico 6.5: OPEX Nominal Fuente: Elaboración propia, 2017

96

1,400 1,200

MUS$

1,000 800 600 400 200 0

F2-S2

F3-S3

F4-S4

F5-S5

F6-S6

F7-S7

F8-S8

Planta

473.5

498.5

513.8

538.6

545.1

557.4

563.2

Panel Caving

247.9

160.4

107.5

73.5

43.8

26.3

13.8

Rajo Abierto

192.7

283.9

358.9

440

482.5

530.7

575.6

Gráfico 6.6: OPEX Actualizado Fuente: Elaboración propia, 2017

Los OPEX son ascendentes a medida que se profundiza el rajo y deja menos mineral a su contraparte subterránea, al momento de incluir el factor tiempo se observa que el mayor impacto se lo lleva la parte subterránea. El aumento del OPEX se debe principalmente por el rajo abierto haciéndolo, a medida que se profundiza, cada vez más costoso. VPN El Gráfico 6.7 muestra el principal resultado de la evaluación económica.

700 600

MUS$

500 400 300 200 100 0 Panel Caving

F2-S2 254.5

F3-S3 179.4

F4-S4 123.5

F5-S5 82.9

F6-S6 49.5

F7-S7 27.4

F8-S8 12.0

Rajo Abierto

300.1

390.5

450.1

456.8

474.2

479.6

447.5

Gráfico 6.7: VPN de la Transición Fuente: Elaboración propia, 2017

97

Tabla 6.4: VPN Caso F2-S2 F3-S3 F4-S4 F5-S5 F6-S6 F7-S7 F8-S8

Rajo Abierto (MUS$) 300.1 390.5 450.1 456.8 474.2 479.6 447.5

Panel Caving (MUS$)

Total (MUS$)

254.4 179.3 123.4 82.9 49.5 27.4 12.0

554.5 569.8 573.5 539.7 523.7 507.0 459.5

Fuente: Elaboración propia, 2017

Se observa en la Tabla 6.4 que la mejor transición de rajo abierto a mina subterránea es en la Fase 4, en donde se obtiene el mayor valor presente neto. La fase 7 corresponde al pit final de rajo abierto puro, se observa claramente que al haber una transición el pit final sufre cambios, siendo la mejor opción disminuir este pit final y extraer el remanente por método subterráneo. Además, a medida que se profundiza en el rajo este consume el mineral de su contraparte subterránea desplazándola tanto físicamente como temporalmente, afectando el valor presente neto de forma considerable. Por ejemplo, en la fase 4 la transición posee un valor presente de 573.5 MUS$ en cambio para la fase 7 (correspondiente al pit final puro) es de tan solo 507,0 MUS$. A medida que se profundiza en fases y se consume el mineral por rajo abierto, este no da cabida a consumir el mineral remanente por método subterráneo resultando en un aumento de costos y en una pérdida de valor considerable. La Tabla 6.5 muestra el resumen de la evaluación económica, esta presenta los valores actualizados en el tiempo. Tabla 6.5: Tabla Resumen de Evaluación Económica Caso F2-S2 F3-S3 F4-S4 F5-S5 F6-S6 F7-S7 F8-S8

Ingreso (MUS$) 1952.0 1934.6 1916.9 1953.1 1932.6 1948.2 1939.6

CAPEX (MUS$) 483.4 422.0 363.2 361.3 337.5 326.8 327.5

OPEX (MUS$) 914.1 942.8 980.2 1052.1 1071.4 1114.4 1152.6

VPN (MUS$) 554.5 569.8 573.5 539.7 523.7 507.0 459.5

Fuente: Elaboración propia, 2017

Aquí se observa que la mejor combinación es en la fase 4 con un VPN de 573.5 MUS$, además se aprecia que los ingresos no varían mucho cuando se cambia de fase. La inversión disminuye a medida que se avanza en fases, esto debido principalmente al momento en que se hace la

98

inversión subterránea, siendo más cerca en el periodo 0 para la fase dos (aumentando el CAPEX) y más alejado del periodo 0 para la fase 8 (El CAPEX es menor). El OPEX aumenta principalmente por el rajo abierto, la extracción se hace cada vez más costosa a medida que el rajo se profundiza y se tiene que extraer más estéril para alcanzar el mineral. La transición depende en gran medida del OPEX y los CAPEX del proyecto, y no así de los ingresos.

99

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES El objetivo general de este trabajo buscaba identificar y analizar las variables que inciden en la decisión de transición de un método de explotación rajo abierto a un método de explotación subterráneo tipo panel caving. De acuerdo a la metodología planteada y los principales resultados obtenidos, se puede concluir que de las variables analizadas en este estudio (punto de entrada de dilución, área incorporada, tasa de extracción, tiempo de transición, altura de columna y presencia de stock), el punto de entrada de dilución y el área incorporada no impactan la decisión de transición de método de explotación, en cambio, variables como la tasa de extracción, tiempo de transición, altura de columna y la utilización de mineral de stock si afectan la fase en donde se realiza, impactando de esta manera la cota de transición, el piso de hundimiento, el mineral total, las leyes de cobre, la vida de la mina, la inversión y el VPN. A medida que aumentan su valor las variables; tiempo de transición, altura de columna y presencia de stock, reducen en tamaño y tonelaje la envolvente del pit final. en cambio, a medida que aumenta la tasa de extracción la envolvente del pit final aumenta en tamaño y tonelaje. Del estudio se deprende, como aspecto más importante, la identificación de las variables que llegan a afectar la decisión de transición o el tamaño del pit final que tendrá el rajo abierto al considerar una opción subterránea. Dejando en claro que cualquiera de estas variables, al momento de considerar una planificación de transición, puede llegar a afectar la decisión de transición, estas variables deben ser estudiadas, analizadas y tomadas en cuentas en futuras planificaciones para casos en donde la transición a una mina subterránea sea una opción viable. De los resultados más importantes se desprenden las siguientes conclusiones: •

La altura de columna afecta la decisión de transición porque a mayores alturas el costo en preparación por tonelada es menor que a menores alturas, es por esto que para alturas mayores a 400 m es más conveniente económicamente un pit final más pequeño y minar más el mineral remanente por panel caving, a un pit más grande minando menos mineral por panel caving.

•

La razón de que la tasa de extracción afecte el pit final es que, al tener una tasa menor la mina subterránea se hace más pequeña dejando fuera las columnas marginales, en cambio al aumentar la tasa de extracción las columnas marginales se consideran dentro del footprint, estas columnas marginales tienen un costo oportunidad por método rajo abierto considerablemente mayor que por panel Caving, por lo que al haber columnas marginales el método rajo abierto tendrá un peso mayor que por método subterráneo.

100

•

El tiempo de transición afecta la decisión de ésta, siendo en fases más grandes cuando no hay coexistencia de ambas minas y fases más pequeñas cuando hay coexistencia de ambas minas, ya que el costo oportunidad de los bloques entre fases aumenta al ser valorizados por método panel caving (el tiempo de ser minados por método subterráneo es adelantado), en cambio por método rajo abierto esto no sucede.

•

Utilizar un stock histórico para compensar la baja de producción en el periodo de transición, afecta la decisión de esta, siendo en fases más grandes para cuando no hay stock y en fases más pequeñas para cuando hay stock. La razón es que cuando hay stock este aporte al VPN se suma al de la mina subterránea, dejando los bloques valorizados entre las fases con mayor valor por panel caving que por rajo abierto.

•

El variable punto de entrada de dilución no afecta la decisión de transición. La razón de que no afecte la decisión en este ejercicio, se debe principalmente que al diluir se está considerando el mismo mineral, prácticamente el mismo footprint, las leyes no cambian de manera significativa y tampoco la envolvente económica.

•

Al aumentar el área a incorporar al año no se observan cambios, debido principalmente a que esta variable no modifica la envolvente económica. No afecta la decisión de donde y cuando se realizará la transición. Las variaciones del VPN son mínimas, estas variaciones ocurren porque al incorporar más área al año aumentan los gastos en preparación, y al adelantar en el tiempo estos gastos afectan de manera negativa el VPN. La razón de que no afecte la decisión en este ejercicio se debe principalmente que incorporar más área al año no cambia la distribución del VPN por fase, ya que, este VPN se ve afectado de forma lineal y poco significativa.

Para finalizar se plantea que el principal aporte de este estudio es dejar documentado como realizar una transición de método de explotación de rajo abierto a subterráneo, utilizando el análisis marginal de fases y dar los primeros resultados para determinar que variables deben ser tomadas en cuenta al momento de planificar una transición de método de explotación. RECOMENDACIONES. Las principales deficiencias del estudio, es la comprobación de estos resultados con otros casos estudio y analizar las variables que están fuera del alcance del mismo, las cuales pueden afectar la decisión de transición de método de explotación. Es por esto que como sugerencia para definir futuras líneas de investigación y mejorar el estudio realizado se plantea: •

Realizar el análisis en distintos modelos de bloques y comprobar si se repiten estos resultados de forma sistemática o si es propio para cada caso estudio.

•

Realizar el análisis de transición cambiando las capacidades de producción.

101

•

Realizar un análisis de transición cambiando los CAPEX, centrándose si retrasar la inversión o extenderla por largo periodos afecta de alguna manera la decisión de en qué fase realizar la transición.

•

Realizar un análisis de transición, con el supuesto de que se desplome una pared del rajo abierto.

•

Realizar un análisis especifico de cada una de las variables de estudio, explorando que tan sensible es el proyecto utilizando otras técnicas, tales como; simulaciones, análisis de probabilidad de ocurrencia u otras herramientas que permitan tomar una mejor decisión en la transición de método de explotación.

102

BIBLIOGRAFÍA 1. Muñoz Videla, Sergio Enrique. Análisis de consumo de reservas de oro mediante Rajo Abierto. Santiago : Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería en Minas, 2008. Tesis para optar al título de Ingeniero Civil en Minas. 2. Camus, J. Open pit optimization considering an underground alternative. Tucson : Society of Mining, Metalurgy and Exploration, 1992. 23th International APCOM Symposium. 3. Bakhtavar, Ezzeddin, Oraee, Kazem y Shahriar, Kourosh. Determination of the Optimum Crown Pillar Thickness Between Open–Pit and Block Caving. Morgantown, W. VA : West Virginia University, College of Engineering and Mineral Resources, Department of Mining Engineering, 2010. 29th International Conference on Ground Control in Mining. 4. Bakhtavar, Ezzeddin, Shahriar, K y Mirhassani, A.Optimization of the transition from openpit to underground operation in combined mining using (0-1) integer programming. Johannesburgo : South African Institute of Mining and Metallurgy, December de 2011, Journal South African Institute of Mining and Metallurgy. 5. Opoku, S y Musingwini, C. Stochastic Modelling of the Open Pit to Underground Transition Interface for Gold Mines. 6, Oxford : Taylor & Francis, 2013, International Journal of Mining, Reclamation and Environment, Vol. 27, págs. 407-424. 6. MacNeil, J y Dimitrakopoulos, R. A Stochastic Optimisation Formulation for the Transition from Open Pit to Underground Mining within the Context of a Mining Complex. Montreal : AusIMM The Minerals Institute, 2014. Orebody Modelling and Strategic Mine Planning SMP 2014. 7. Whittle, D, y otros, y otros. Determining the open pit to underground transition: A new method. New York : Cornell University Library, 2015. Academic Report. 8. Chung, J, y otros. Transition from open-pit to underground – using Mixed Integer considering grade uncertainty. Johannesburgo : South African Institute of Mining and Metallurgy, August de 2015, Journal South African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 116, págs. 801-008. 9. Cáceres, J. Open Pit to Underground Transition, How much value has been left behind? Santiago : Universidad de Chile, Departamento de Ingenierías de Minas, 2006. MININ 2006: II Conferencia Internacional de Innovación en Minería. págs. 397-410. 10. Neveu, Denisse. Transición de minería subterránea hacia rajo abierto proyecto Rajo Inca, Vicepresidencia De Proyectos - CODELCO Chile. Santiago : Universidad de Santiago de Chile,

103

Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería en Minas, 2016. Tesis para optar al título de Ingeniero Civil en Minas. 11. Wharton, C. What they don’t teach you in mining school – Tips and Tricks with Pit Optimizers. Johannesburgo : The South African Institute of Mining and Metallurgy, 1996. Surface Mining 1996. 12. Olavarría, Sergio. Transition from open pit to underground mining at Chuquicamata. Johannesburgo : The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2006. International Symposium on Stability of Rock Slopes in Open Pit Mining and Civil Engineering . págs. 421434. 13. Fuentes, S y Cáceres, J. Block/Panel caving pressing final open pit limit. 1082, Westmount, Canada : CIM, 2004, CIM Bulletin, Vol. 97. 14. Soderberg, A y Rausch, D. Pit Planning and Layout. New York : The American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers, 1968. Technical Report. 15. Solar, Andrés. Modelo de programación matemática para sustentar la transición rajo subterránea. Santiago : Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería de Minas, 2010. Tesis para optar al título de Ingeniero Civil de Minas. 16. Abdollahisharif, J, Bakhtavar, E y Shahriar, K. Open-Pit to Underground Mining − Where Is the Optimun Transition Depth? Krakow, Poland : Taylor & Francis Group, 2008. 21st World Mining Congress & Expo 2008. 17. Fuentes, S. Going to an underground (UG) mining method. Santiago : Universidad de Santiago de Chile, 2004. MassMin 2004. págs. 633-635. 18. Traore, Ismail. Conceptual study of open pit transition depth determination through comparative analysis oj open pit and underground mine production scheduling at Kibali Gold Mine in DRC, Africa. Golden, CO : Colorado School of Mines, 2012. Doctoral Thesis.

104

ANEXOS

105

Anexo A:

PLANES DE PRODUCCIÓN

VERTICAL M INING R ATE 50 M / AÑO 7000000

1.6

6000000

1.4

5000000

1.2

7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

0.8

4000000

0.8 0.6

1

4000000 3000000

0.6

3000000

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.1: Plan de Producción VMR 50

Gráfico A.2: Plan de Producción VMR 50

m/año F3-S3.

m/año F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

7000000

1.6

6000000

1.4

5000000

1.2 1

4000000

0.8

3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.3: Plan de Producción VMR 50 m/año F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

VERTICAL M INING R ATE 100 M / AÑO 7000000

1.6

6000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

0.6

3000000

0.6

0.4

2000000

0.4

0.2

1000000

0.2

1.2

5000000

1

4000000

0.8 3000000 2000000 1000000 0

0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133

0

0 1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.4: Plan de Producción VMR 100

Gráfico A.5: Plan de Producción VMR 100

m/año F3-S3.

m/año F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

106

7000000

1.6

6000000

1.4 1.2

5000000

1

4000000

0.8 3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.6: Plan de Producción VMR 100 m/año F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

PUNTO DE ENTRADA DE DILUCIÓN 40% 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.7: Plan de Producción PED 40 %

Gráfico A.8: Plan de Producción PED 40 % F4-S4.

F3-S3.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.9: Plan de Producción PED 40 % F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

107

PUNTO DE ENTRADA DE DILUCIÓN 50% 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0

0

1 3 5 7 9 111315171921232527293133

0 1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.10: Plan de Producción PED 50 %

Gráfico A.11: Plan de Producción PED 50 %

F3-S3.

F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

7000000

1.6

6000000

1.4 1.2

5000000

1

4000000

0.8 3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.12: Plan de Producción PED 50 % F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA 200 METROS 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Gráfico A.13: Plan de Producción AMC 200 m F3-S3. Fuente: Elaboración propia, 2017

0

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Gráfico A.14: Plan de Producción AMC 200 m F4-S4. Fuente: Elaboración propia, 2017

108

7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

3000000

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1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133

Gráfico A.15: Plan de Producción AMC 200 m F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA 300 METROS 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133

Gráfico A.16: Plan de Producción AMC

Gráfico A.17: Plan de Producción AMC 300 m F4-S4.

300 m F3-S3.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

3000000

0.6

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0.4

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0.2

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0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.18: Plan de Producción AMC 300 m F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

109

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA SIN RESTRICCIÓN 7000000

1.6

7000000

1.6

6000000

1.4

6000000

1.4

1.2

5000000

1

4000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8 3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0

0.8 3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

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1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

Gráfico A.19: Plan de Producción AMC S/N

Gráfico A.20: Plan de Producción AMC S/N F4-S4.

F3-S3.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.6

6000000

1.4 1.2

5000000

1

4000000

0.8 3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

Gráfico A.21: Plan de Producción AMC S/N F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

T IEMPO DE T RANSICIÓN 1 AÑO 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

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0.2

1000000

0.2

0

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Gráfico A.22: Plan de Producción TDT 1 año F2-S2. Fuente: Elaboración propia, 2017

0

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Gráfico A.23: Plan de Producción TDT 1 año F3-S3. Fuente: Elaboración propia, 2017

110

7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

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0.2

1000000

0.2

0

0 1

4

0

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.24: Plan de Producción TDT 1

Gráfico A.25: Plan de Producción TDT 1

año F4-S4.

año F5-S5.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46

Gráfico A.26: Plan de Producción TDT 1

Gráfico A.27: Plan de Producción TDT 1 año F7-S7.

año F6-S6.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0

0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49

Gráfico A.28: Plan de Producción TDT 1 año F8-S8. Fuente: Elaboración propia, 2017

111

T IEMPO DE T RANSICIÓN 2 AÑOS 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Gráfico A.29: Plan de Producción TDT 2

Gráfico A.30: Plan de Producción TDT 2 años F3-S3.

años F2-S2.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1

4

0

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

Gráfico A.31: Plan de Producción TDT 2

Gráfico A.32: Plan de Producción TDT 2

años F4-S4.

años F5-S5.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46

Gráfico A.33: Plan de Producción TDT 2

Gráfico A.34: Plan de Producción TDT 2

años F6-S6.

años F7-S7.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

112

7000000

1.4

6000000

1.2

5000000

1

4000000

0.8

3000000

0.6

2000000

0.4

1000000

0.2

0

0 1 4 7 1013161922252831343740434649

Gráfico A.35: Plan de Producción TDT 2 años F8-S8. Fuente: Elaboración propia, 2017

STOCK DE 12 M T CON 0.5 % DE CU. 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

0 1

Gráfico A.36: Plan de Producción Stock 12

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

Gráfico A.37: Plan de Producción Stock 12 Mt F3-S3.

Mt F2-S2.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017 7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Gráfico A.38: Plan de Producción Stock 12

Gráfico A.39: Plan de Producción Stock 12

Mt F4-S4.

Mt F5-S5.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

113

7000000

1.4

7000000

1.4

6000000

1.2

6000000

1.2

5000000

1

5000000

1

4000000

0.8

4000000

0.8

3000000

0.6

3000000

0.6

2000000

0.4

2000000

0.4

1000000

0.2

1000000

0.2

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

Gráfico A.40: Plan de Producción Stock 12 Mt F6-S6. Fuente: Elaboración propia, 2017

0

0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46

Gráfico A.41: Plan de Producción Stock 12 Mt F7-S7. Fuente: Elaboración propia, 2017

114

Anexo B:

FOOTPRINT

VERTICAL M INING R ATE 50 M / AÑO

Figura B.1: Footprint VMR 50 m/año F3-S3.

Figura B.2: Footprint VMR 50 m/año F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.3: Footprint VMR 50 m/año F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

VERTICAL M INING R ATE 100 M / AÑO

Figura B.4: Footprint VMR 100 m/año F3-S3.

Figura B.5: Footprint VMR 100 m/año F4-

Fuente: Elaboración propia, 2017

S4. Fuente: Elaboración propia, 2017

115

Figura B.6: Footprint VMR 100 m/año F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

PUNTO DE ENTRADA DE DILUCIÓN 40%

Figura B.7: Footprint PED 40 % F3-S3.

Figura B.8: Footprint PED 40 % F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.9: Footprint PED 40 % F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

PUNTO DE ENTRADA DE DILUCIÓN 50%

Figura B.10: Footprint PED 50 % F3-S3.

Figura B.11: Footprint PED 50 % F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

116

Figura B.12: Footprint PED 50 % F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA 200 M

Figura B.13: Footprint AMC 200 m F3-S3. Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.14: Footprint AMC 200 m F4-S4. Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.15: Footprint AMC 200 m F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA 300 M

Figura B.16: Footprint AMC 300 m F3-S3. Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.17: Footprint AMC 300 m F4-S4. Fuente: Elaboración propia, 2017

117

Figura B.18: Footprint AMC 300 m F5-S5. Fuente: Elaboración propia, 2017

ALTURA M ÁXIMA DE COLUMNA SIN RESTRICCIÓN

Figura B.19: Footprint AMC S/N F3-S3.

Figura B.20: Footprint AMC S/N F4-S4.

Fuente: Elaboración propia, 2017

Fuente: Elaboración propia, 2017

Figura B.21: Footprint AMC S/N F4-S4. Fuente: Elaboración propia, 2017

118