Optimización de Procesos Mineros: Simulación, Perforación y Tronadura

Conceptos Fundamentales en la Gestión Minera

Diferencia entre Simulación Condicional y Modelo Tradicional

La distinción principal radica en el enfoque de modelado:

• Modelo Tradicional: Se basa en un solo escenario de leyes.
• Simulación Condicional: Considera un conjunto de escenarios de leyes, permitiendo diferenciar entre lo precisamente equivocado y los múltiples resultados probables. Esta metodología incorpora la variabilidad, riesgo e incertidumbre inherentes a los yacimientos minerales.

Manejo de Planificación bajo Incertidumbre

Es crucial implementar técnicas de simulación secuencial gaussiana para abordar las distintas fuentes de incertidumbre:

• Incertidumbre operacional.
• Incertidumbre geológica.
• Incertidumbre financiera.
• Incertidumbre medioambiental.

Una estimación deficiente de las leyes tiene repercusiones directas:

• Impacto en el payback del proyecto.
• Plantas que quedan sobre-estimadas.
• Mala valorización de bloques entre escenarios, afectando el VAN de los pits y la envolvente económica.

Control de Tronadura y Entendimiento del Pyt Mina

El control efectivo de la tronadura requiere considerar variables como: Roca, Humedad (H), Diámetro de perforación, Malla, Explosivo (Expl) y Factor de Carga (Fc).

Entendimiento del Pyt Mina (Proceso de Optimización)

1. Calibrar, medir y oportunidad: Establecer la base de referencia.
2. Predicción de fragmentación: Modelar el resultado esperado.
3. Optimización mina-planta: Integrar los resultados para la eficiencia global.

Perforación

Secuencias de Tronadura

Se evalúan diferentes patrones de voladura:

• Secuencia de Tronadura: Implica el uso de mitad pared y Corner Blast.
• Mallas de Perforación: Se utilizan configuraciones cuadrada y escalonada.

Secuencia Chevron

Esta secuencia se caracteriza por:

• Generar caras largas.
• Concentración de la fragmentación en el centro.
• Fragmentación adicional.

Tipos de Chevron: Cerrado y abierto. El tipo abierto ofrece más informe, mayor carguío, menos problemas de pie de banco y mejor conectividad de camiones.

Principios de Rotación en Perforación

La perforación se rige por el Empuje y Torque (pulldown). Los tipos de perforación se clasifican según la acción principal sobre la roca:

• Cortante.
• Triturante.
• Abrasiva.

Variables y Modelos de Velocidad de Penetración

Las variables clave de perforación son: RPM, Empuje y Velocidad de barrido. Los costos están ligados a la velocidad de penetración y al desgaste del tricono.

Modelos de Velocidad de Penetración (VelPen)

• Velocidad de penetración Morris: Relación entre penetración y fuerza aplicada a la roca.
• Velocidad de penetración Bauer: Depende del pulldown y las RPM, además del tipo de roca y el diámetro.
• Velocidad de penetración según Smith: Depende de la Resistencia a la Compresión Uniaxial (UCS), RPM y pulldown.

Tronadura

Factores Clave en el Diseño de Malla de Tronadura

El diseño de la malla de voladura está influenciado por:

• Fragmentación requerida.
• Retardo de tiros.
• Dirección de tronadura.
• Forma de la pila.
• Número de retardo.
• Sistema de transporte.
• Restricciones ambientales.

Parámetros de Selección de Perforadora

La elección del equipo se basa en:

• Material a perforar.
• Producción requerida.
• Tamaño de los equipos en la mina.
• Altura de banco.
• Tipo de tronadura.
• Ambiente operativo.
• Costos e inversiones.

Consideraciones Operacionales

Es fundamental tener en cuenta los siguientes puntos:

• La capacidad de las máquinas debe exceder los requerimientos operativos.
• El tamaño del tiro debe ser acorde al tamaño de la máquina.
• Las máquinas de mayor tamaño perforan rocas más duras eficientemente.
• La tasa de producción depende de la Velocidad de Penetración (VelPen), el Tiempo de cambio de barra y el Posicionamiento de la máquina.
• Las perforadoras eléctricas ofrecen menores costos, mayor vida útil y mejor disponibilidad.