Ingeniera Civil de Minas / La realización del presente trabajo responde al interés de evaluar el impacto de incluir incertidumbre geológica en yacimientos altamente estructurales, donde un yacimiento altamente estructural tiene cambios de dominios a lo largo de todo el yacimiento y al disponer de una malla de sondajes y una estimación local de las leyes del yacimiento no es posible cuantificar la variabilidad que existe en los sitios sin datos medidos. El caso de estudio corresponde a un yacimiento oro-plata con subproducto de cobre, donde los cambios de dominio son entre vetas y roca caja. La metodología planteada para evaluar incertidumbre geológica comienza con el análisis estadístico de una realización del modelo, así como un análisis visual de los sondajes para delimitar la zona a simular. Luego se debe simular los tipos de roca para capturar la incertidumbre geológica estructural y las leyes dentro de cada dominio geológico. Para evaluar la incertidumbre estructural se realiza el modelo de la litología más probable a fin de identificar visualmente las zonas con mayor incertidumbre y se construye el promedio de las realizaciones (e-type) para fines comparativos. Finalmente es posible realizar cálculos de envolvente económica, agendamientos y analizar. Como resultados principales se obtiene que la envolvente económica calculada para cada una de las realizaciones es variable en valor y tonelaje. La variabilidad del valor y el tonelaje del pit con respecto a la media es 7.56 y 0.37% respectivamente. Al calcular el pit final que maximiza la probabilidad de superar un valor umbral V0 se obtiene que el 75% de las realizaciones presenta un valor mayor a V0, superando la cantidad de escenarios obtenida por el pit calculado a partir del promedio de las realizaciones. Al realizar un agendamiento de 10 años en base al modelo e-type, las realizaciones son pobremente ajustadas a los tonelajes de producción mineral estando al déficit incluso 42% el periodo 2. Tampoco se ajustan los tonelajes de estéril y ley de mineral por lo que no se recomienda agendar largo plazo en base al promedio de las realizaciones. Esto ocurre por el efecto suavizamiento al promediar los escenarios de leyes identificando bloques como mineral que no lo son. Al aplicar el agendamiento e-type de 10 meses a una zona generada mediante el problema de PIT(V0) es posible obtener resultados aplicables en minería cielo abierto independiente del pobre ajuste de los tonelajes en cada periodo, ya que sin cumplir los tonelajes objetivos es posible obtener una razón estéril mineral razonable en el tiempo.

Ingeniera Civil de Minas / Actualmente, bajo las condiciones de costos en que se encuentra la industria minera, ésta requiere más que nunca que sus recursos sean utilizados eficientemente. Dentro de los factores que están en juego para aprovechar estos recursos, el costo de extraer mineral de un yacimiento es clave, ya que influye en la determinación del tonelaje total a remover. La necesidad de este análisis radica en que algunos proyectos mineros que han sido planificados con un valor fijo, muestran al término de la evaluación una notoria diferencia con los resultados de los costos obtenidos en los últimos años de la vida mina, lo que podría generar que se extraiga más tonelaje que aquel que maximiza el beneficio de los interesados. La metodología desarrollada propone distintos escenarios para definir pit final, secuencia y programa de producción para dos yacimientos. Estos escenarios se obtienen de combinar algunos factores en la evaluación: dos costos mina distintos como input, utilizar o no una tasa de descuento y considerar o no un ajuste del costo mina a medida que la extracción se profundiza. Luego de determinar los escenarios, se continúa con etapas de planificación minera, donde en forma simplificada se diseñan las fases y se construye un plan de extracción del material. Finalmente, se realiza una evaluación económica de los distintos casos, teniendo como resultado por un lado, un perfil de costos por año mejor estimados que los valores fijos usados como input y por otro lado, un valor de beneficio descontado, el cual sólo considera las inversiones asociadas a la mina. Los principales resultados muestran que el costo mina, en todos los casos, presenta un patrón similar en su evolución, teniendo una tendencia creciente a lo largo de los años. Este efecto del aumento del costo mina se ve afectado, principalmente, por la disminución del tonelaje de los últimos años y no por un aumento en el costo total. Además, se observa que las principales diferencias entre los distintos casos se dan en los últimos años. Por otro lado, al analizar la recuperación de metal y el beneficio descontado a lo largo del tiempo, se tiene que en periodos intermedios de la vida mina, los casos con menor volumen presentan un beneficio mayor, al extraer antes las reservas. Sin embargo, esta diferencia se pierde al tener que costear la extracción de estéril de las fases posteriores, disminuyendo la brecha de beneficio en los últimos años, ya que si bien agregan valor, no son de gran impacto dado el efecto de la tasa de descuento y el largo plazo que se está considerando. Para los proyectos en los distintos escenarios se tiene que las diferencias entre los VAN fluctúan, para un caso, entre 5% y 8% y para el otro entre un 3% y 13%, donde esta diferencia se puede atribuir al efecto sobre los ingresos y no debido al aumento del costo mina, ya que los costos totales descontados son similares en todos los casos a lo largo de la vida mina. Según los objetivos planteados y en base a la metodología realizada, no es posible afirmar que el aumento del costo mina en los últimos años, respecto del valor fijo utilizado como referencia, genere un impacto en la determinación del tamaño de una mina. Sin embargo, dado a que los ingresos sí presentan cambios bajo los escenarios evaluados, se recomienda para trabajos posteriores determinar qué factores son los más influyentes en este efecto. Además, se sugiere aumentar el número de yacimientos a estudiar con el fin de concluir sobre una mayor cantidad de casos.

El objetivo principal de este trabajo de tesis es desarrollar una metodología y una herramienta que permitan definir un pit final incorporando las restricciones de capacidad y las condiciones de incertidumbre asociadas al recurso geológico. El resultado metodológico consiste en un algoritmo de cálculo que incorpora heurísticas de definición de pit final como es la enunciada por Lerchs y Grossman (1964), en conjunto con heurísticas de secuenciamiento de bloques como son enunciadas por Gershon (1987). Dichas heurísticas son enlazadas dentro de un proceso iterativo en que se generan versiones de pit final y sobre las cuales se aplican las restricciones de capacidad por período y descuento intertemporal de acuerdo a una tasa de descuento. La implementación de esta metodología en una herramienta, es llevada a cabo con la validación sobre un estudio de caso donde se pueden apreciar los impactos de incorporar las restricciones de capacidad, reflejado en un importante aumento en el valor de los flujos de caja para cada capacidad estudiada. Las formas de los pits finales generados en cada caso muestran una fuerte dependencia con la restricción capacitaria impuesta. Por su parte, la incorporación de la incertidumbre geológica en la metodología de cálculo da lugar a una nueva dimensión del análisis en la planificación minera, donde se define una zona geométrica con la distribución de probabilidad de extracción de acuerdo a la variabilidad de las simulaciones geoestadísticas, la cual puede apoyar la toma de decisiones de acuerdo al nivel de riesgo que se esté dispuesto a tomar en el proyecto. La herramienta y la metodología desarrolladas en este trabajo de tesis representan un paso en la dirección a una nueva planificación minera integrada, donde se toma en cuenta con bases técnicas mineras el valor económico y el riesgo asociados a cada proyecto dentro del portafolio de potenciales negocios.

Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera de largo plazo es un proceso donde se busca establecer la mejor estrategia de extracción de los recursos minerales, a partir del supuesto de una serie de parámetros económicos, geológicos y operacionales. Durante este proceso, convencionalmente se utilizan modelos de recursos determinísticos para las leyes del depósito (como modelos de kriging) y se asumen valores promedios para las variables geometalúrgicas. Estos supuestos generan potenciales riesgos, los cuales podrían impactar negativamente sobre el cumplimiento de la producción y el valor del proyecto. Para abordar esta problemática, han surgido técnicas de modelamiento geometalúrgico y de simulación condicional, las cuales permiten incorporar la variabilidad y la incertidumbre del depósito en los procesos de planificación minera. En el presente trabajo de memoria se evalúa el efecto la variabilidad e incertidumbre geometalúrgica sobre la planificación de largo plazo de una mina a cielo a abierto de Cu-Mo. Para ello, se utilizan los modelos geometalúrgicos del depósito que contienen la información de cuatro atributos relevantes: las leyes de Cu y Mo, la recuperación metalúrgica de cobre y la capacidad de procesamiento. La metodología contempla dos etapas: el cálculo de pits óptimos y el agendamiento de la producción de largo plazo a nivel de bloques. Cada etapa fue desarrollada considerando diferentes estrategias de optimización y, además, utilizando tanto las simulaciones condicionales como los modelos E-type (los promedios de la simulaciones). La planificación minera de largo plazo es un proceso donde se busca establecer la mejor estrategia de extracción de los recursos minerales, a partir del supuesto de una serie de parámetros económicos, geológicos y operacionales. Durante este proceso, convencionalmente se utilizan modelos de recursos determinísticos para las leyes del depósito (como modelos de kriging) y se asumen valores promedios para las variables geometalúrgicas. Estos supuestos generan potenciales riesgos, los cuales podrían impactar negativamente sobre el cumplimiento de la producción y el valor del proyecto. Para abordar esta problemática, han surgido técnicas de modelamiento geometalúrgico y de simulación condicional, las cuales permiten incorporar la variabilidad y la incertidumbre del depósito en los procesos de planificación minera. En el presente trabajo de memoria se evalúa el efecto la variabilidad e incertidumbre geometalúrgica sobre la planificación de largo plazo de una mina a cielo a abierto de Cu-Mo. Para ello, se utilizan los modelos geometalúrgicos del depósito que contienen la información de cuatro atributos relevantes: las leyes de Cu y Mo, la recuperación metalúrgica de cobre y la capacidad de procesamiento. La metodología contempla dos etapas: el cálculo de pits óptimos y el agendamiento de la producción de largo plazo a nivel de bloques. Cada etapa fue desarrollada considerando diferentes estrategias de optimización y, además, utilizando tanto las simulaciones condicionales como los modelos E-type (los promedios de la simulaciones).

Ingeniero Civil de Minas / Tradicionalmente, el proceso de selección de pit final se ha llevado a cabo mediante gráficos que incluyen casos emblemáticos de secuenciamiento para las envolventes anidadas generadas por la parametrización del algoritmo de Lerchs y Grossmann. Estos casos emblemáticos, buscan establecer los márgenes superior e inferior en valor económico de la explotación, sin embargo, no consideran aspectos de carácter operacional, resultando prácticamente imposible recrear el valor propuesto en etapas posteriores de ingeniería. Por otro lado, la metodología tradicional opera en base a leyes marginales, por lo que entrega una incorrecta optimización de las escalas de producción. Es por esto, que la metodología propuesta en este trabajo, a través de la incorporación de más variables al proceso de selección de pit final y en base a la generación de planes mineros, para un conjunto de escenarios posibles, determinado en base diversas consideraciones y sugerencias de carácter técnico-operativo, pretende entregar una mejor definición de envolvente, alineando de esta manera, la selección del pit final con el secuenciamiento de fases preliminares y las escalas de producción. El objetivo principal de este trabajo, es proponer, justificar y probar una metodología de planificación estratégica que permita obtener la mejor definición de envolvente económica. La metodología propuesta, comienza con una traducción de los objetivos estratégicos comúnmente seguidos por las compañías mineras a indicadores cuantificables en un plan de producción, para luego, establecer un marco de escenarios posibles de planificación, en base a diversas recomendaciones, para finalmente, proponer análisis de curvas y superficies de los indicadores estratégicos definidos en primera instancia, permitiendo así, la elección de la o las mejores envolventes económicas a cielo abierto. Con el fin de probar el enfoque sugerido, se utilizó un caso de estudio correspondiente a un yacimiento real de cobre, se asumió un lineamiento orientado a la maximización del valor presente neto (VPN) y se consideraron escenarios de planificación con distintos tamaños de envolvente final, capacidades de minado y leyes de corte, para una capacidad de procesamiento fija de 15 Mt/año. Los principales resultados, mostraron que las envolventes finales que presentaron los mejores desempeños en cuanto a valor económico, tienen tonelajes cercanos a los 617 Mt, correspondientes a 367 Mt de estéril y 250 Mt de mineral. Además, la metodología permitió determinar la tasa de minado y la ley de corte que lograron los mejores resultados en cuanto a captura de renta económica para las variables evaluadas en ese tamaño de envolvente. Se concluye finalmente, que la metodología aborda, entrega sugerencias y documenta temas que estaban poco documentados en la literatura con respecto al proceso de selección de la envolvente final y por lo tanto, cumple con el objetivo de ser una metodología más robusta. Es por esto que finalmente se recomienda el uso de este trabajo, como una herramienta válida y de apoyo al proceso de determinación del pit final.