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Planeamiento de minadoen Compañía Minera AntaminaCarlos R. Cori CoaqueraIngeniero Senior de Planeamiento MinaXXV Promoción Escuela de Ingeniería de Minas – UNJBG
2
VISION GENERAL
3
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%
4
“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
6
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
13
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
17
Producción de metales en concentrados2006-2012
18
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
20
Vista al SEPared Este 3970-4730 msnm
21
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
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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
39
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
detal le de entradas y sal idas
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
50
FaseA B C D E F G
1
2
3
4
5
Año
Secuencia de extracciónAvance vertical por Fase
DesmonteMineral
51
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
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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
M2M2A
M3
M4
M4A
A
B
C
Cu
Cu-
ZnD
esm
onte
60
Alimentación de mineral para procesoPrograma de campañas (plan 90 días)
Campaña Mineral Descripción Inicio Duración(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
61
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.
65
Muchas Gracias
Liderando el futuro hoy
Av. El Derby 055 Torre 1, Piso 8, Oficina 801. Santiago de Surco. Lima 33 – PerúTelf. (51-1) 217–3000
www.antamina.com