Antamina - Planeamiento de Minado (Carlos Cori - 30nov12)

Planeamiento de minadoen Compañía Minera AntaminaCarlos R. Cori CoaqueraIngeniero Senior de Planeamiento MinaXXV Promoción Escuela de Ingeniería de Minas – UNJBG

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VISION GENERAL

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Compañía Minera Antamina S.A.

• Empresa peruana creada en 1996, opera como “joint venture” con un cómite consultivo de representantes de los cuatro accionistas:

33.75%

33.75%

22.50%

10.00%

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“Anta” : Cobre en quechua

• 1860 Antonio Raimondi recorre la zona de Antamina• 1952 Pasa a administración de Cerro de Pasco Corp.• 1970 Estatización• 1996 Privatización• 1998 Inicio oficial del proyecto a 70ktpd (US$ 2300

millones)• 1999 Inicio de las operaciones mineras• 2001 Inicio de las operaciones en concentradora• 2008 Incremento de 77% en reservas• 2010 Anuncio de expansión de tasa de proceso a 130ktpd

(US$ 1300 millones)

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Antamina en el Perú

• Mina: Cordillera de los andes, callejón de conchucos, distrito de San Marcos, Provincia de Huari, region Ancash. 270km al nor este de Lima 4200-4700 msnm

• Puerto: Punta Lobitos en la costa del oceano Pacífico a 300km al norte de Lima

ANTAMINA

YANACOCHA

PIERINA

TOQUEPALACUAJONE

TINTAYA

MARCONA

CERRO DE PASCO

CERRO VERDE

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Antamina en la región

• Energía eléctrica desde Huallanca

• Mina/Concentradora en San Marcos

• Mineroducto de 302km y carretera de penetración de 120km

• Puerto cerca a Huarmey

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Proceso de extracción y procesamiento

8

9

10

11

12

SeguridadIndice de frecuencia

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Depósito mineralUno de los skarn más grandes y complejos del mundo

0 5 0 0 1 0 0 0

M e te r s

X X X X X X

X X X X X X

X X X X X X

X X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X

SENW

EndoskarnCu, Mo

Skarn indeterminadoCu,Zn,±Mo,±Bi

Exoskarn café y verde

Cu, Zn, Ag, Bi

Exoskarn verdeZn,Cu,Ag,Bi,Pb

Marmol± Zn, ± Pb, ± Ag, ± Bi

Brecha HeteroliticaCu, ± Zn

Intrusivo cuarzomonzonita

Mo, Cu

Hornfels± Zn, ± Pb, ± Ag, ± Bi

Zn,Pb,AgAg

Pb Zn, Bi

Zn,Pb,Ag,Bi

Exoskarn Wollastonita-BornitaCu, Zn, Ag, Bi

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Depósito mineralMineralización por proceso metalúrgico

CobreCobre-Zinc

ChalcopiritaBornita

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Reservas al 31 diciembre 2011

Estimación de reservas minerales al 31 de diciembre 2011

Clasificación TipoMillones

de toneladas Ley Cu% Ley Zn% Leg Ag g/t Ley Mo%

Probadas Cobre 90 1.05 0.16 8.2 0.033Cobre-Zinc 43 0.82 1.79 15.0 0.006

Probables Cobre 476 0.95 0.14 8.9 0.027Cobre-Zinc 177 0.83 1.99 14.3 0.006

Total reservas probadas y probables 785 0.92 0.65 10.4 0.022

Estimación de recursos minerales al 31 de diciembre 2011

Clasificación TipoMillones

de toneladas Ley Cu% Ley Zn% Leg Ag g/t Ley Mo%

Medidos Cobre 125 0.89 0.15 7.2 0.034Cobre-Zinc 58 0.73 1.55 13.5 0.011

Indicados Cobre 749 0.94 0.13 9.0 0.025Cobre-Zinc 254 0.84 1.96 14.1 0.006

Total recursos medidos e indicados 1186 0.90 0.60 10.1 0.021

Inferidos Cobre 530 0.79 0.11 9.2 0.018Cobre-Zinc 177 0.54 1.33 9.7 0.003

Total recursos inferidos 707 0.73 0.42 9.3 0.014

Total recursos medidos,indicados e inferidos 1893 0.84 0.53 9.8 0.019

Los recursos incluyen las reservas

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Toneladas en mina y proceso2006-2012

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Producción de metales en concentrados2006-2012

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Comparación de producción de cobre2011

Fuente : Wood Mackenzie – Contained Cu production, 2011

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Vista aéreaTajo 2.4km x 3.4km, bancos de 15m

Tajo

Taller

Plantaconcentradora

Presa derelaves

Chancadora

Botadero

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Vista al SEPared Este 3970-4730 msnm

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Vista al SW

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Proceso de minado

Perforación Voladura

Carguío

Acarreo Chancado

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Operaciones MinaEquipos principales

Cantidad Equipo Fabricante Modelo

8 Perforadora eléctrica Bucyrus Erie 49 R III/HR2 Perforadora diesel Ingersoll Rand, Sandvik DMM2, D75KS

4 Perforadora diesel Atlas Copco ROC L830

4 Pala eléctrica Bucyrus Erie 495 I

2 Pala eléctrica P&H 4100 XPC

3 Cargador frontal Le Torneau LT 2350

2 Cargador frontal Caterpillar 994 D/F

77 Camión volquete Caterpillar 793 C/D/F

33 Camión volquete Komatsu 930E 4SE

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PerforaciónPerforadora eléctrica Bucyrus Erie 49R 12 ¼”

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PerforaciónPerforadora diesel Ingersoll Rand DMM2 9 7/8”

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VoladuraCarguío de explosivos

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VoladuraMalla de producción

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VoladuraInauguración de Antamina, 2001

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VoladuraMallas disparada y en perforación

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CarguíoPala eléctrica P&H 4100 XPC con camiones Komatsu 930E

31

CarguíoPala eléctrica P&H 4100 XPC con camión Komatsu 930E

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CarguíoCargador Caterpillar 994D

Independiente

En tándem

33

AcarreoCamiones Caterpillar 793

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AcarreoCamiones en rampas de 10%

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AcarreoDescarga en botadero

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Chancado de mineral

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Transporte en faja y apilamiento de mineral

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PLANEAMIENTO DE MINADO

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Marcos conceptualesMinería

Encontrar la parte valiosa, extraerla, concentrarla y llevarla al mercado

15x15 kmAntamina en geología regional

3x3 cmChalcopirita intersticial en skarn

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Marcos conceptualesOptimización

En el camino hacia el mercado hay oportunidades para optimizar el valor del recurso mineral

Recurso Mineral Selección de fases Ley de corte Mercado

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Plan Anual

Marcos conceptualesPlaneamiento

Inicio

Incremento de precisión y

detalle de entradas y salidas

Plan Vida de la Mina

Plan de 5 años

Plan de 90 Días

Plan Semanal

Plan Diario

Día Semana 3 meses 1 año 5 años Vida Mina

Estra

tegi

aTá

ctica

Plan de desarrollo de recursos

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Formulaciones para problemas de diseño y planeamiento• Límite final de explotación

– Identificar el volumen a extraer• Selección de fases

– Subdividir el volumen anterior en unidades explotables e interconectadas• Secuencia de extracción

– Asignar recursos para extraer los volúmenes anteriores en una secuencia• Selección de ley de corte

– Elegir límites para clasificar el material extraído a destinos• Alimentación de mineral para proceso

– Seleccionar el proceso de mayor valor para el bloque de mineral y alimentarlo en mezcla para balancear el uso de la capacidad de proceso instalada

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Límite final de explotaciónDecisión de extraer o dejar un bloque de material

• Un bloque de material se extrae cuándo:– Es rentable procesarlo ó– No es rentable por si solo, pero su costo es pagado

por un bloque rentable que se expondrá debajo

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Límite final de explotaciónSelección de solución basada en envolventes

Pit shell1 5 25 36 73

-

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71

Net

Pre

sent

Val

ue (M

US$

)

Pit Shell

Revenue Curve - NPV vs Pit Shell

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Límite final de explotaciónTransición de solución Whittle a diseño

Solución Whittle Diseño

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Límite final de explotaciónFlujo de información simplificado

Parámetros geotécnicos

(ángulos de taludes)

Modelo geológico y de leyes

(pagables y penalizables)

Costos y precios(minado, proceso, fijos y

variables)

Performance metalúrgica

(recuperaciones y grados)

Modelo económico

(valor por bloque)

SolucionesLerch y Grossman

(base para diseño)

Parámetros operacionales(anchos, gradientes)

Diseño de pit

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Límite final de explotación Antamina

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Selección de fasesFases de minado iniciales

• Las etapas o fases de minado son la guía para el secuenciamiento, permiten postergar el minado de desmonte y adelantar el acceso a mineral.

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Selección de fasesActualización de fases de minado

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FaseA B C D E F G

1

2

3

4

5

Año

Secuencia de extracciónAvance vertical por Fase

DesmonteMineral

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Secuencia de extracciónFlujo de información simplificado

Modelo valorizado de

leyes

Plan inmediato superior

Parámetros de operación

Planeamiento

Disponibilidad de equipos e instalaciones

Diseños de fases y

botaderos

Mapas de mina y botaderos

Asignación de equipos por ubicaciones

Movimiento de materiales

Producción de concentrados

Utilización de equipos

Estimación de costos y ventas

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Secuencia de extracciónAntamina 2012

53

Secuencia de extracciónAntamina 2013

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Secuencia de extracciónAntamina 2014

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Secuencia de extracciónAsignación semanal de actividades unitarias

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Selección de ley de corteDefiniciones

• H. K. Taylor (1972): Ley de corte es aquella que por cualquier razón específica es usada para separar dos cursos de acción, p.ej.– Extraer o dejar en terreno– Enviar a la concentradora o al botadero

• Ley de equilibrioIngresos = Costos (Fijos + Proceso + Minado)

• Ley de corte internaIngresos = Costos (Fijos + Proceso)

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Selección de ley de corteValorización en depósitos polimetálicos

• Net Smelter Return (NSR), es el ingreso neto que se espera recibir por una tonelada de mineral después que ha sido procesada a través de la planta para producir concentrados vendibles y que ha dejado la custodia de la empresa productora.

• NSR (concentrado) = Ingresos Brutos – cargos por fundición y refinación – penalidades – costos de embarque

• NSR Total = NSR(cobre) + NSR(zinc) + NSR(Molibdeno) + NSR(Plomo)

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Alimentación de mineral para procesoCampañas de mineral

• La planta concentradora puede operar en cinco modos de proceso según los valores de leyes del mineral– Cobre Chalcopirita + Molibdeno– Cobre Chalcopirita + Plomo Bismuto– Cobre Chalcopirita + Zinc + Plomo/Bismuto– Cobre Bornita– Cobre Bornita + Zinc

• Para manejar la variabilidad del recurso mineral y las opciones de proceso, se elige alimentar mineral en campañas

• El plan de inicio y duración de las campañas es usado para programar los embarques

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Alimentación de mineral para procesoPolígonos de material

M1

M2

M2A

M3

M4

M4A

A

B

C

Cu

Cu

-Zn

Des

mo

nte

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Alimentación de mineral para procesoPrograma de campañas (plan 90 días)

Campaña Mineral Descripción InicioDuración

(días)Toneladas

(x1000)1 M1 CuLoBi 30 abr 6.0 7302 M4A CuVHiBiZn 06 may 9.5 1,1953 M5 BoLoZn 15 may 2.5 2774 M2 CuHiBi 18 may 2.5 3675 M1 CuLoBi 20 may 10.5 1,5216 M1 CuLoBi 31 may 4.0 5707 M2 CuHiBi 04 jun 3.0 4288 M1 CuLoBi 07 jun 6.5 9819 M4A CuVHiBiZn 14 jun 12.0 1,483

10 M6 BoHiZn 26 jun 2.0 24411 M1 CuLoBi 28 jun 2.0 28512 M1 CuLoBi 30 jun 5.0 73013 M2 CuHiBi 05 jul 5.0 73014 M4A CuVHiBiZn 10 jul 4.0 50015 M4A CuVHiBiZn 14 jul 2.0 25316 M1 CuLoBi 16 jul 15.0 2,191

Total 91.5 12,487

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Alimentación de mineral para procesoMezcla de mineral

• El proceso requiere que las propiedades del mineral alimentado se ubiquen dentro de un rango de operación y que su variación temporal pueda predecirse y en lo posible minimizarse

• Para manejar la variabilidad del recurso mineral y las restricciones en el proceso, se elige la mezcla de frentes de alimentación de mineral desde mina y stockpiles

• El plan de alimentación de mineral es usado para dirigir la operación de los equipos de carguío

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Alimentación de mineral para procesoMezcla en frentes de minado

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Alimentación de mineral para procesoStockpiles para homogenización de ley

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Guías de planeamientoThomas R. Couzens, 1979

• Debemos mantener nuestros objetivos claramente definidos y darnos cuenta que estamos trabajando con estimaciones de ley, proyecciones geológicas y escenarios ecónomicos. Debemos estar abiertos al cambio.

• Debemos comunicar. Si el planeamiento no es claro para aquellos encargados de tomar decisiones y para los que ejecutarán los planes, entonces el planeamiento será mal entendido o ignorado.

• Debemos recordar que tratamos con volúmenes de roca que deben ser movidos en secuencia; para el planeador la geometría es tan importante como la aritmética

• Debemos recordar que tratamos con el tiempo, los volúmenes deben ser movidos a tiempo para alcanzar nuestras metas de producción y el uso productivo del tiempo determinará nuestra eficiencia y rentabilidad.

• Debemos buscar la aceptación de nuestros planes de manera que se conviertan en las metas de la compañía y no solamente ideas del planeador.

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Muchas Gracias

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