Optimal Operational Hedging for Long Term Production Scheduling

7/23/2019 Optimal Operational Hedging for Long Term Production Scheduling

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Optimal Operational Hedging for Long Term

Production Scheduling

Enrique Rubio, Ph. D., Profesor adjunto UAI

REDCO Consultores Mineros



El objetivo de esta presentación!!

Timpo F l u j o s d e

C a j a

Caso Base

Incertidumbre

Capacidad de Producción

Incertidumbre Productiva

Retorno

Para mejorar el comportamiento de costos

es fundamental gestionar la variabilidad y

reducir el riesgo productivo

Incertidumbre en

puesta en Marcha???



Desafío Actual

Actualmente se encuentran en construcción 4 de las minas subterráneasmás grandes del mundo (>80 Ktpd)

El Nuevo Nivel Mina de Teniente - Codelco

La mina subterránea de Chuquicamata Codelco

DMLZ- PT Freeport Indonesia

Grasberg Block Cave- PT Freeport Indonesia

Expansión 100+100 RT- Codelco > 1Mtpd, 334 Ktpd mineral

Expansión Escondida 3 concentradoras > 320 Ktp mineral

Estos proyectos poseen un tiempo para pagar la inversión sobre los 8 añosy Capex> 2 B$



Tpd (cog)

NPV

R

dNPV

Metodología Tradicional para Cálculo

de Capacidad de Producción

Falta de entendimiento delcomportamiento variable de los

factores productivos

Falta de integración de Diseño

Minero<>Sistema de Manejo de

Materiales<>Filosofía

Operacional<>Programa de

producción

Falta de entendimiento del

negocio minero

Altas tasas de producción

Bajos ramp ups

Fuertes inversiones de

capital



Desviaciones operacionales

Producción Planificada(t)

P r o d u c c i ó n R

e a l ( t )

Desviaciones Vida de la mina

Reservas mineras

Costo de operación

Factor de adherencia

del Plan Minero (Compliance)



Production

Volatility (%)

C a s h C o s t (

$ / m u )

Altas desviaciones operacionales

=>Altos costos de operación

Baja confiabilidad delsistema minero

Baja utilización delsistema minero

Baja productividad producto de cuellos debotella

Diseños y operacionesunitarias no planificadas

de alto costo

80%

20%



Minería de gran producción no se

refleja en bajos costos

Benchmark 2014, REDCO

7-8 $/t

MassMin 2000



Comparación de Típico plan de

Block Caving y Minas en Operación

Slide 8

-

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

1,400,000

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131

Period

T o n s / m o n t h

RU Palabora RU DOZ RU Esmeralda RU Padcal RU_ RN RU_ICW RU_IN RU_3pLHD

50 Ktpd

Plan típico de un

Block Caving

Comportamiento Real

observado de diferentes

minas de Block y Panel

caving



Eventos Operacionales que Transfieren

Riesgo a la Producción de la Mina

Colapso de puntos de extracción

Hundibilidad y propagación delcaving

Operación con ocurrencia debarro

Fragmentación variable en el

punto de extracción Estabilidad geomecánica de

taudes

Continuidad operacional deoperaciones unitarias



Histograma de Producción

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

F r e c u e n c

i a

KtpdRégimen

Eventos operacionales en el

sistema minero

Fallas no planificadas en

equipos y el sistema de manejo

de materiales

Ineficiencia productiva en los

procesos de recuperación al casobase

PL001_GMIN_NNM Pr Block 1, 2014



Integración Sistémica del Diseño y

Plan Minero

C o n f i a b i l i d a d

tpd

Producción

Libre de Riesgo

Producción

Con Riesgo



Metodología Sistémica e Integrada

de REDCO

Secuenciamiento y

Programa de

Producción

Diseño

Minero

Modelo

Operacional

Optimización

Modelo de

Confiabilidad

Simulaciones dinámicas

El diseño minero debe integrar la

variabilidad operacional de las

operaciones untarias y del sistema de

manejo de materiales.



Adición de coberturas operacionales para

apalancamiento del valor del negocio

El diseño y uso de coberturas

operacionales en el diseño del sistema

minero y en la planificación de la mina

son claves para optimizar el negocio.

Ejemplos

o Sectores de contingencia

oAdición de infraestructura de

transporte

o Stocks

o Mayor número de sectorespreparados

o Aumento de material

quebrado en la frente

o Sobre carguío

Productividad



Topología Riesgo- Retorno de

Planificación y Diseño Minero

R e t o r n

o ( $ )

Volatilidad (%)

Escenarios Factibles

Escenarios Infactibles Secuencia minera

Envolvente económica

Secuencia de hundimiento

Pre- Post-Advanced

Diseño del soporte de roca

Layout del nivel de transporte

Tasa de preparación minera

Tasas de producción



Mapa Estrategico del Proceso de

Panificación Minera

R e n t a

b i l i d a d ( $ )

Volatilidad (%)

Escenario ineficiente

Activar la cobertura

Re diseñar y

ubicar coberturas

Portafolio Estratégico de

Planes Mineros

Frontera eficiente



Chuquicamata Underground Project

Una mina subterránea bajo el pit

más grande del mundo- 140 Ktpd

Estabilidad de pared oeste depende

de la propagación del caving

Altos niveles de variabilidad en

fragmentación en el layout

Se podría esperar dilución temprana

de puntos de extracción



Ejemplo 1.Evaluación de diferentes sistemas

mineros

5,100

5,200

5,300

5,400

5,500

60708090100

V A N [ M U S $ )

Confiabilidad [%]

AB

C

D

Reliability

Simulation

Optimization

A. Manual operation

B. Automated operation

C. and D. Aggressive

Production Scenarios



Ejemplo 2. Evauación de secuencias alternativas

Simulation

Optimization

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500

T o t a l P r

o d u c t i o n ( t )

Production Standard Deviation (t)

Sce_1

Sce_2

Sce_3

Sce_4

Sce_5

Sce_6

Sce_7

Sce_8 Sce_11

Sce_10

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

F r e c u e n c i a

KtpdRégimen



Ejemplo 2. Evauación de secuencias alternativas para diferentes

producciones por Bloque

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

σ = 486 σ = 1,370 σ = 1,875 σ = 2,271 σ = 2,607 σ = 2,905 σ = 3,175 σ = 3,423 σ = 3,655 σ = 3,873 σ = 4,079

Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4 Escenario 5 Escenario 6 Escenario 7 Escenario 8 Escenario 9 Escenario 10 Escenario 11

B l o c k p r o d u c t i o n [ % ]

N7-2E1

N7-2E2

N7-2E3

N7-2E4

N7-1E3

N7-1E4

N6-2E3

N6-2E4

N6-1E3

N6-1E4

N5-2E3

N5-2E4

N5-1E3

N5-1E4

N4-2E3

La diferencia con la aproximación tradicional es que

con la metodología flexible de diseño y planificación

minera se entrega un portafolio que muestra a

tomadores de decisión un rango de riesgo- retorno

sobre cual actuar.



Aplicaciones

Chuqui Subte Codelco Chile

Riesgo de 15% a 5% LHD Autónomo

NNM El Teniente (LHD Auton) – Codelco Chile

Productividad 5000 (tpd/calle) Filosofía Operacional Autónoma

MEL- Escondida

Riesgo de 10% a 3% Re asignación dinámica de chancadores y

flotas de transporte



Observaciones en el proceso

inversional

Metodología actual (deterministica)

• Altas tasas de producción

• Rápidos ramp ups

• Altas inversiones en CapEx

Metodología Propuesta (Flexible)

• Establecimiento de la operaciónsubterránea

• Escalamiento en módulos deproducción al ramp up

• Inversiones en CapEx acotadas ymodulares de acuerdo al riesgo yretorno del incremento

• Medianos costos de operación.

Crecimiento Modular en Producción



Conclusiones

La confiabilidad del programa de producción influye en elcomportamiento del costo de operación

La confiabilidad del programa de producción depende de lainformación, del conocimiento del sistema minero y de la

integración coherente de sus partes Existe una distribución de costos en el sistema minero, una

mayor producción no implica menores costos de

operación

El crecimiento en producción modular es más coherente ala variación intrinseca del sistema minero subterráneo



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Optimal Operational Hedging for Long Term Production Scheduling