Planificación Minera: Fundamentos, Horizontes, Recursos y Reservas

¿Por qué planificar?

Planificar una empresa es organizarla conforme a un plan determinado. Planificar significa, literalmente, hacer planes; si estos, además, se documentan adecuadamente, se denominan proyectos.

Las ventajas de la planificación

Existe una mayor libertad

• Se reducen las dudas y los dobles pensamientos.
• Se analizan los recursos, que son limitados, hacia un fin común.
• Se puede prevenir contra las desviaciones y permite tomar medidas correctivas.

Existe una mayor moral

• Se tiene una base para una motivación participada del equipo.
• Se consigue que el equipo sea atraído y trabaje más de acuerdo hacia los objetivos.
• Sin planificación, la gente tiende a enfocarse sobre los defectos o las dificultades, aumentando el malestar interno.

Es posible

• Una base de control para medir las desviaciones.
• Una base para delegar los sub-objetivos.
• La dirección por excepción y por objetivos.

Es más fácil

• Comprender los problemas y baches del camino.
• Colocar los limitados recursos disponibles.
• Tener unos criterios para elegir las alternativas.

Los inconvenientes de la planificación

• Puede crearse una fuente de conflictos internos.
• Coloca algunos "secretos" en manos que podrían llegar a ser peligrosas.
• Es difícil formular los objetivos y las alternativas por escrito y consume tiempo y dinero, además de, posiblemente, tener que emplear a los mejores cerebros.
• Puede reducir el factor sorpresa y la intuición personal.

Planificación estratégica

Su principal objetivo es sincronizar el mercado con los recursos disponibles y la misión del dueño. Existen 5 funciones principales de la planificación estratégica:

• Reconocimiento constante del recurso mineral
• Métodos de extracción
• Ritmos de explotación
• Secuencia de producción
• Leyes de corte

Planificación conceptual

La planificación conceptual es el proceso que delinea los recursos existentes para conducir a la meta productiva definida como parte de la planificación estratégica. Generalmente, la planificación conceptual de minas se enmarca dentro de un ámbito de proyecto.

Planificación operativa

Cuando la mina es puesta en operación se realizan diversas actividades de optimización de equipos y procesos que conducen a la consecución del plan minero. En esta etapa se produce retroalimentación hacia la planificación conceptual, de modo de redefinir algunos conceptos y generar los proyectos que permitan alinearse con el plan minero. El aporte de la planificación operativa al proceso de planificación es fundamental desde el punto de vista de la definición de indicadores operacionales.

Adicionalmente, se puede señalar que las optimizaciones llevadas a cabo en esta etapa tienen relación con:

• Adquisición de equipos más eficientes que reduzcan los costos de operación
• Mejoras en las infraestructuras de servicios

Horizontes de planificación

Los horizontes de planificación se definen como una herramienta para tratar la incertidumbre dentro del proceso minero y, para ello, es necesario dividir la vida de la mina en etapas de planificación, como son las siguientes: planificación de largo plazo, planificación de mediano plazo y planificación de corto plazo.

Planificación de largo plazo

Deben incorporarse proyectos con diferentes niveles de riesgo y debe entregarse la mayor cantidad de información a los inversionistas, donde se define:

• Tamaño
• Vida de la mina
• Reservas mineras
• Envolvente económica
• Método de explotación
• Ritmo de extracción
• Secuencia de explotación
• Leyes de corte
• Cambios en los métodos constructivos
• Incorporación de nuevas tecnologías

Planificación de mediano plazo

Se encarga de adaptar los modelos que sustentan la planificación de largo plazo. Produce planes de producción que permiten conducir la operación a las metas de producción definidas en el largo plazo. El resultado de esta planificación es utilizado para adaptar la definición de negocios de la mina. Presupuesto de operaciones, generalmente 1 año.

Planificación de corto plazo

En esta instancia de planificación es donde deben analizarse los recursos utilizados en la operación de la mina. Sin embargo, su rol más importante es la recopilación y utilización de la información operacional, de modo de retroalimentar la planificación de mediano plazo. Define indicadores de modo de corregir los modelos que sustentan la planificación. Equipos y logística para cumplir con la meta definida en el presupuesto de operaciones de la mina.

Plan minero

El Plan Minero define el qué, el cuándo y el cómo se extraerán los recursos en cada uno de los períodos del negocio minero. También considera todos los costos, insumos y material para poder llevar a cabo la explotación de un yacimiento.

Modelo geológico

Define los límites de la mineralización del depósito mineral y, con esto, permite un mayor control en el manejo de la información de sondajes y permite limitar la asignación de leyes a bloques contenidos dentro de la envolvente geológica.

Cómo se diseña un modelo geológico

Su diseño se realiza tomando en cuenta factores como tipo de rocas, mineralización, alteraciones, estructuras, fallas, etc.

El objetivo es cuantificar, lo mejor posible, el tamaño, forma y distribución de las características geológicas observables.

Recurso

Es una concentración de ocurrencia natural de materiales sólidos, líquidos o gaseosos, sobre o bajo la corteza terrestre, en tal forma y cantidad que la extracción económica de una materia prima desde estas concentraciones es potencialmente factible. La ubicación, ley, calidad y cantidad son conocidas o estimadas a partir de evidencia geológica específica.

Categorías de recurso

Para reflejar los grados de certeza geológica o confiabilidad, los recursos pueden ser subdivididos en:

• Recursos medidos
• Recursos indicados
• Recursos inferidos

Recurso medido: recurso cuya cantidad es establecida a partir de dimensiones obtenidas en afloramientos, trabajos mineros o sondeos; la ley y/o calidad son establecidas a partir de resultados de muestras detalladas.

Recurso indicado: recurso cuya cantidad y ley y/o calidad son establecidas a partir de información similar a la usada para los recursos medidos, pero los sitios de inspección, muestreo y medición están más distanciados o, de lo contrario, están espaciados no tan adecuadamente.

Recurso inferido: las estimaciones están basadas en evidencia geológica y la continuidad es asumida, en las cuales la confianza es menor que a los recursos medidos y/o indicados.

Modelo de bloques

La evaluación de recursos está basada en modelos de bloques, los cuales son creados a partir de información real. Estos modelos consisten en una gran agrupación de bloques, cada uno de estos con información real (un valor de ley de mena o roca, litología, coordenadas, etc.).

Categorización de los recursos de un depósito

La estimación generada anteriormente entrega valores para las leyes de bloques que tienen distintos niveles de calidad (en cuanto a qué tan acertado es el valor estimado, si se lo compara con el valor real desconocido).

La geoestadística entrega una serie de herramientas para cuantificar la incertidumbre; sin embargo, es necesario definir un criterio para utilizar esta incertidumbre en un esquema de clasificación.

Primer método de categorizar los recursos

Típicamente, para yacimientos tipo pórfido cuprífero, se consideran esquemas como el siguiente:

Recurso medido: es todo aquel cuya varianza de kriging es menor que aquella máxima de un bloque ubicado al centro de cuatro sondajes ubicados en una malla cuadrada de 60 por 60 metros.

Recurso indicado: es todo aquel cuya varianza de kriging es mayor que aquella máxima de un bloque ubicado al centro de cuatro sondajes ubicados en una malla cuadrada de 60 por 60 metros, pero menor que aquella en el caso de una malla de 120 por 120 metros.

Recurso inferido: es todo aquel que ha sido estimado de manera razonable, pero con muy baja confiabilidad. Se asume que existe continuidad en la mineralización, pero ésta no se comprueba. Una definición típica de esta clasificación es definir como inferidos sólo aquellos bloques que se encuentren informados por un número mínimo de muestras y/o que se encuentren a una distancia mínima de un sondaje.

Segundo método de categorizar los recursos

• Recursos medidos: aquellos cuya varianza de estimación de kriging sea inferior o igual a 1.5 veces la varianza media del método.
• Recursos indicados: aquellos cuya varianza de estimación de kriging sea superior a 1.5 veces e inferior a 2 veces la varianza media del método.
• Recursos inferidos: aquellos que se encuentren a una distancia menor a 150 metros de una muestra y que no se han clasificado como medidos o indicados.

Tercer método de categorizar los recursos

Otra posibilidad consiste en normalizar la varianza de kriging por la ley estimada, es decir, definir una varianza relativa (varianza de kriging dividida por el cuadrado del valor estimado por kriging), la cual sirve para determinar las categorías de recursos o reservas. Sin embargo, tal criterio favorece los recursos de altas leyes, los cuales tienden a ser clasificados como medidos.

Cuarto método de categorizar los recursos

Una forma alternativa de determinar las categorías es definir distintos planes de kriging. En primera instancia, se diseña un plan de kriging muy exigente, con radios de búsqueda pequeños y una gran cantidad de muestras necesarias para entregar un valor estimado. La estimación con este plan generará una importante cantidad de bloques no estimados, por no satisfacer las demandas del plan.

Inventario de recursos

La distribución de las leyes y tonelajes tiene un notable interés cuando se trata de evaluar en detalle el depósito. Para ello es necesario hacer estadísticas por categoría y totales. Para ello, se puede importar el modelo de bloques (leyes).

Reserva

Una reserva es esa parte de los recursos que reúne un mínimo de criterios físicos y químicos relativos a las prácticas específicas de minería y producción, incluyendo ley, calidad, espesor y profundidad; y que pueden ser razonablemente asumidos para ser legal y económicamente extraídos o producidos en el tiempo de determinación.

Categorías de reserva

Existen dos categorías de reservas: reservas probadas y reservas probables. Las primeras poseen un mayor grado de confianza que las segundas.

Reserva probada: parte de los recursos medidos que satisface las condiciones para ser clasificado como reserva.

Reserva probable: parte de los recursos indicados que satisface las condiciones para ser clasificado como reserva.

Ley de corte económica

Es un parámetro utilizado para poder discriminar entre el mineral que es rentable extraer. Este punto es fundamental: las rocas mineralizadas muchas veces son consideradas como recursos valiosos; en cierto sentido es posible que lo sean, pero es engañoso considerarlas sistemáticamente de esta manera, ya que no tienen ciertamente un valor comparable al dinero depositado en un banco. El único valor inmediato que podrían tener es el precio que una compañía pudiera ofertar por el derecho a explotarlas. Mas aun, un cuerpo mineralizado podría considerarse como una posible oportunidad de negocio, siendo el negocio precisamente la operación minera.

Envolvente económica

Son sectores que económicamente son rentables extraer desde el depósito mineral, también conocidos como sectores productivos, y dependen de la ley de corte.

Discretización de la envolvente económica

A mayor discretización, mayor será el tiempo en resolver la secuencia operativa a utilizar. Debe ser elegida en función de la selectividad del método de explotación.

• Gruesa: caserones, cruzado de producción en hundimiento por paneles, fases de rajo.
• Fina: anillos de perforación, puntos de extracción, intersección fase banco (o banco).

Reservas mineras

Es la parte económicamente explotable de un recurso mineral medido e indicado. Incluye los materiales de dilución y tolerancias por pérdidas que puedan producirse (recuperación mina) por el método de explotación a aplicarse en el yacimiento.

Método de explotación

Los métodos de explotación se definen como una forma geométrica usada para explotar un yacimiento determinado. Es el modo de dividir el cuerpo mineralizado en sectores aptos para el laboreo, y la forma en que se efectúa y progresa la explotación propiamente tal.

La explotación de una mina se compone de tres operaciones mineras básicas:

• Desarrollos (accesos)
• Preparación de la mina (infraestructura)
• Producción o explotación de la mina

Diseño del método de explotación

Se basa en criterios tanto teóricos como prácticos, y por limitaciones como el tipo de roca, los equipos a utilizarse, la potencia del yacimiento, entre muchas variables más. Para el curso de Planificación y Diseño Subterráneo utilizaremos la plataforma de AutoCAD Civil 2009 en el espacio 3D y el software minero Datamine.

Secuencia de extracción

Define dónde comienza la mina y cómo progresa en el tiempo. Generalmente se diseña pensando en la distribución de ley, no la geomecánica ni la geotécnica.

Programa de producción

La programación de producción en las operaciones mineras es un proceso especializado que se desarrolla en el contexto del diseño de mina con la finalidad de lograr un alineamiento entre las metas de producción acordadas con el mercado y las restricciones geotécnicas, tecnológicas, operacionales y de recurso con las que cuentan los gerentes de operaciones, para obtener la mejor mezcla programable para producción de mina.

Los objetivos de un programa de producción son:

• Máximo VAN
• Máxima vida de mina
• Máximo fino
• Mínimo costo
• Mínima desviación