Planificacion de Minas de Panel Caving

Planificación de Minas de Panel Caving

Proceso de Planificación• Estimación del Piso Óptimo• Ubicación de puntos de extracción

– Elevación de puntos 1 bloque o multiples bloues– Horizontal o inclinado– Efecto de la máxima altura de extracción

• Programas de producción– Velocidad de preparación de area– Secuencia de desarrollo– Estrategia de extracción– Interferencias operacionales y capacidades de producción– Cálculo de flujos de caja

• Integración al modelo de planificación variables operacionales– Leyes– Geometalurgia– Parámetros de productividad

Footprint Finder• Block based optimization• Flat or inclined base surface• Incorporates simple vertical

mixing on the fly• Vertical discounting• Summary results to Excel for fast

analaysis

-

100

200

300

400

500

600

700

800

Mill

ion

s

Elevation

To

ns

-

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

Mill

ion

sD

oll

ar

Tons Dollar value

Set up draw points

• Import from CSV• Generate using Layout

Generation tool• Name, X,Y,Z (ie very

simple)

Construction of draw column reserves

Overlapping drawcones

+ +

=+

Block models

Resulting drawcolumns

Draw cones

Draw point locations

Note zones uniqueor shared between

draw points

Contents:TonsGradesDollar valueFracture Freq% Fines% Ore% Unique

Different forms of material movement

V Vertical mix

H Horizontal

I Inclined

T Toppling

R Rilling

O Open pit failure

F Fines migration

C Chimneying

F Frozen

E Erosion

T

I

VE F

HC

F

R

O

Caved Solid

Legend

Mixing horizon

Mezcla

Diferencial de Densidad Aparente• Diferencial de Densidad

Aparente – Fragmentación del medio y su

varianza– Espaciamiento de zonas de

baja densidad– Generación de zonas sin

movimiento • El cómo se producirá el flujo

dependerá del ángulo de fricción del material

Behringer R P, Baxter W, 1994. Pattern Formation and Complexity in Granular Flows

Diámetro de Tiraje Aislado

• Volumen en movimiento es proporcional al volumen extraído

• Dta: Diámetro de tiraje aislado (Kvapil, 1943)– Fragmentación media– Varianza de fragmentación– Ángulo de fricción del

material– Otros, agua, esfuerzos

inducidos,…

Baja Densidad

Zona en Movimiento

g

Cambio o Impulso

Dta

Slide 10

World Fragmentation Curves

Comparison of primary fragmentation from different deposits around the world

0

20

40

60

80

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000Block Volume (m3)

Cu

mu

lati

ve

Vo

lum

e P

erc

en

t L

es

s T

ha

n

GRSBC

Kucing Liar

DOZ Fos-Mag

DOZ Diorite

Palabora Less Fractured

Palabora Well Fragmented

Bingham Coarse

Bingham Fine

Argyle

MLZ Overall

Annavarapu S, Un-Published

Slide 11

BCF Fragmentation Software

Slide 12

Fragmentation (Laubscher, 1994)

Diámetro de Tiraje Aislado (Dta)

Distancia entre Puntos de Extracción (Dpe)

Diámetro de Tiraje Aislado

Potencial de Equilibrio• Para una situación de

diferencial de densidad aparente…– Fragmentación y su varianza– Espaciamiento entre puntos

de extracción– Política extractiva

• Se necesita una cierta cantidad de flujo o cantidad de movimiento para equilibrar el sistema

• Altura de interacción (HIZ)

HIZ

a

(Duplancic & Brady 1999)

Caracterización Geotécnica Inicial a partir del ff/m rating

ff-/m rating para dilución

1230 22

Average = 12

Ff/m rating para diferentes zonas mineralizadas

Para estimar la altura de interacción• Si el rating de mineral es menor al de dilución ubicar el valor de entrada en el 30% menor de mineral• Si el rating de mineral es mayor al de dilución ubicar el valor de entrada en el 30% mayor de mineral

HIZ Estimation (Courtesy Dennis Laubscher)

ff/m

Modelo de Laubscher, 1994

• La roca intacta también es parte del RMR, Pareciera tener mayor sentido el utilizar el modelo de Heslop and Laubscher 1982, que incorpora solamente el ff/m raiting

Modelo de Laubscher, 1994Ajuste por Extracción

• Intenta medir la contribución al diferencial de densidad producto de dejar zonas sin extracción por un periodo de tiempo

• Ajusta el HIZ

• A menor dcf mayor movimiento por lo tanto mayor mezcla

dcf

Coeficiente de variación de tonelajes extraídos en una semana o un mes

1.0

0.3

1.0 3.0 5.0 7.0 11.09.0

0.75

0.5

Adecuado Inadecuado

Pto. de Extr.

Vecinos

Modelo Volumétrico, (Heslop and Laubscher 1982)

• Se define el % de entrada de la dilución (PDE)

• El PDE es el % de extracción de columna in situ al cual se observa material diluyente

c

c

H

sdcfHIZHPDE

)*(

PDE Diluyente

Mineral

Hc

Hc

Mineral

Diluyente

PDE

cH

HIZ

dcf

s

Porcentaje de entrada de la dilución

Altura de columna

Altura de interacción

Factor de control de tiraje

Factor de esponjamiento

c

c

HdcfsHIZH

PDE*

Ejemplo de Modelo Volumetrico

-

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Altura Columna (m)

%C

u

In Situ

Mezclada

PDE=45%

-

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Altura Columna (m)

%C

u

In Situ

Mezclada

PDE=80%

Ejemplo Modelo Volumétrico Múltiples Corridas

-

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Altura de Columna (m)

%C

u

Laubs 1 Laubs 2 In Situ %Cu Laubs 3

PDE=65%

Ejemplos de Modelos de MezclaHIZ´=Hc-PDE*HcHIZ´=25 m HIZ´=55 m

Problemas con Modelo de Laubscher

• No integra la fragmentación y su variación en el tiempo

• No permite variar el HIZ o PDE a lo largo de la columna

• En realidad se creo para una iteración

Modelo PC-BC

• Se basa en un horizonte de mezcla

• Fracciones de mezcla• Se repite el proceso hasta el

horizonte de mezcla• Se mezcla la columna

completa

)*( sdcfHIZUCLMH

UCL Altura del nivel de hundimiento

HIZ

dcf

s

Altura de interacción

Factor de control de tiraje

Factor de esponjamiento

Hc

MH

0.1

0.2

Ejemplo de Mezcla PC-BC (Premix)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

200

180

160

140

120

10080604020


%C

u

InSitu

Mezclada100

50

0.2

0.3 Al mezclar la columna completa el MH es irrelevante

PC-BC Multiples Iteraciones

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

2019181716151413121110987654321

Banco

Ley

(0.

2-0.

1)

1ite 2ite 3ite 4ite 5ite InSitu

Hc

MH

#Ite

#Ite

Modelo Volumétrico y PC-BC

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 5 10 15 20 25

# Ite

HIZ

/Ore

Co

lum

n-H

eig

ht

PDE 5%-12%

PDE 64%-73%

PDE 48%-62%

PDE 28%-40%

PDE 16%-27%

PDE 73%-85%

PC-BC y Fragmentación

• Las fracciones de mezcla pueden depender del porcentaje de finos en la columna

• Permite representar los flujos diferenciales de finos entre los gruesos

Gruesos Finos

0.1

0.1 0.2

0

Ejemplo de PC-BC con Diferentes Fragmentaciones

0.3

0.3

Gruesos Finos

0.03

0.07 0.06

00.5

0.5

Gruesos Finos

0.05

0.05 0.1

0

Contribución de material 0.16Contribución de finos 0.09

Contribución de material 0.2Contribución de finos 0.15

30% de Material Fino 50% de Material Fino

PC-BC Mezcla Secuencial

• Se produce mezcla como función de la extracción

• Permite incorporar el factor de tiraje a través del movimiento de la zona compartida

• Se ha utilizado poco, necesita calibración

Hc

MH

#Ite

Ejemplos de Mezcla Secuencia Vertical PC-BC Distintos MH

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

200

180

160

140

120

10080604020


%C

u

InSitu

Mezclada

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

200

180

160

140

120

10080604020


%C

u

InSitu

Mezclada

Fracciones de mezcla 0.3 y 0.2

MH=50 MH=100

PC-BC Mezcla Horizontal Secuencial

Tons In situ Even draw Isolate DrawRemaining 4548255 4024195 4024191Extracted 0 524060 524064Total 4548255 4548255 4548255

Metal In situ Even draw Isolate DrawRemaining 17674.51893 12559.5 12668.2Extracted 0.0 5115.9 5006.4Total 17674.5 17675.4 17674.5

Crossmixing permite valorizar una extracción uniforme a través del factor de tiraje

Cuanto transferir entre columnas

Límite para uniforme o aislado

Example dilution curves

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10010 30 50 70 90 11

0

130

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

350

370

390

410

430

450

470

490

Height of Draw

% o

f Dilu

tion

MH=300

MH=200

MH=150

MH=50

MH=75

MH=100

ORIGINAL ORE ORIGINAL DILUTION

Altura de Columna óptima

• Valor económico de cada bloque del modelo de columna– RF*l-C

• Acumulación del valor económico en la columna

• Estimación de la mejor altura económica

• No considera interacción entre columnas o puntos de extracción aledaños

bloque

$, Acumulado

Best HOD : Footprint and Column heights

Footprint sensitivity to price

0

50

100

150

200

250

300

$1.10 $1.00 $0.90 $0.80

Draw points

Total tons

Net Revenue

Revenues for $1.10

Revenues for $0.80Revenues for $0.90

Revenues to $1.00

Programa de Producción

Prodtons.xls

Undercut Sequence

DPT_INPUT

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0% 12% 30% 50% 80% 100% 500%% Draw

Dra

w R

ate

(t/

m2

_d

ay)

Primary rock

Secondary rock

Production Rate

Step Period Days/period Method TONS New SHUT

1 Yr1 1 AUTO 183,050 3 7.72 Yr2 1 AUTO 183,050 2 7.73 Yr3 1 AUTO 183,050 2 7.64 Yr4 1 AUTO 183,050 2 7.65 Yr5 1 AUTO 183,050 1 7.7

Production Targets

TONSLOAD1 ceroTONSLOAD2 TOPOTONSLOAD3 MINBT!SEQUENCE 2DPT_SEQ

Run Inputs

Feasible Area

Tons

Closed Active New PlannedIdle

Draw Point SequenceNumber

Remaining Reserves

Draw Rate

Draw function

Feasible AreaFeasible Area

Tons



Tons



Tons



Remaining ReservesRemaining Reserves

Draw RateDraw Rate

Draw functionDraw function

Draw Method

Production Schedule ScheduleBhodDptsUCUT

Velocidad de Extracción

• Velocidad de propagación del hundimiento

• Fragmentación en el punto de extracción

• Disponibilidad de la calle para producir

days/month 30Cycle time min 5.5Time to HUPS min 120Time to OS min 60T100% t 220,000Dpt Area m2 260Density t/m3 2.7time in month min 26,730 bucket factor t/bucket 10

Velocidad de Extracción0.0000011Cave Rate T Max Trial tons HUPS time OS time Tons time Total time Constraint Difference %Draw Draw rate

Tcum HUPS (1/t) OS (1/t) (m/day) (t/day) t/day min min min min min10000 0.003 0.006 0.08 56 56 607 607 927 2,140 26,730 604,683,051 5% 0.2 20000 0.003 0.006 0.091 64 64 690 690 1,054 2,434 26,730 590,300,271 9% 0.2 30000 0.0025 0.005 0.102 72 72 644 644 1,181 2,470 26,730 588,531,200 14% 0.3 40000 0.0025 0.005 0.113 79 79 714 714 1,309 2,737 26,730 575,676,190 18% 0.3 50000 0.002 0.004 0.124 87 87 627 627 1,436 2,690 26,730 577,932,024 23% 0.3 60000 0.002 0.004 0.135 95 95 682 682 1,564 2,928 26,730 566,516,496 27% 0.4 70000 0.002 0.004 0.146 102 102 738 738 1,691 3,167 26,730 555,214,837 32% 0.4 80000 0.0015 0.003 0.157 110 110 595 595 1,819 3,009 26,730 562,693,327 36% 0.4 90000 0.0015 0.003 0.168 118 118 637 637 1,946 3,220 26,730 552,736,425 41% 0.5

100000 0.001 0.002 0.179 126 126 452 452 2,073 2,978 26,730 564,153,010 45% 0.5 110000 0.001 0.002 0.19 133 133 480 480 2,201 3,161 26,730 555,492,764 50% 0.5 120000 0.001 0.002 0.201 141 141 508 508 2,328 3,344 26,730 546,899,505 55% 0.5 130000 0.001 0.002 0.212 149 149 536 536 2,456 3,527 26,730 538,373,232 59% 0.6 140000 0.001 0.002 0.223 157 157 564 564 2,583 3,710 26,730 529,913,945 64% 0.6 150000 0.001 0.002 0.234 164 164 591 591 2,710 3,893 26,730 521,521,645 68% 0.6 160000 0.001 0.002 0.245 172 172 619 619 2,838 4,076 26,730 513,196,331 73% 0.7 170000 0.001 0.002 0.256 180 180 647 647 2,965 4,259 26,730 504,938,003 77% 0.7 180000 0.001 0.002 0.267 187 187 675 675 3,093 4,442 26,730 496,746,662 82% 0.7 190000 0.001 0.002 0.278 195 195 703 703 3,220 4,625 26,730 488,622,307 86% 0.8 200000 0.001 0.002 0.289 203 203 730 730 3,347 4,808 26,730 480,564,938 91% 0.8 210000 0.001 0.002 0.3 211 211 758 758 3,475 4,991 26,730 472,574,556 95% 0.8 220000 0.001 0.002 0.311 218 218 786 786 3,602 5,174 26,730 464,651,160 100% 0.8

Sum diff^2 11851931879

Events

Velocidades de Extracción Para Diferentes Velocidades de Propagación

0

0.5

1

1.5

2

2.5

35% 14%

23%

32%

41%

50%

59%

68%

77%

86%

95%

% Extracción

velo

cid

ad d

e ex

trac

ció

n

(t/m

2/d

ia)

0.25-1.1 0.15-0.95 0.08-0.3

Estrategia de Extracción

Secuencia de Hundimiento

Foto para un periodo

tons

cerrados activos Nuevos Futuros

Estrategia de Extracción

Secuencia de Hundimiento

Foto para un periodo

tons

cerrados activos Nuevos Futuros

velocidad

• 237 Million tons @ 0.98 %Cu

• 1219 draw points• Mine capacity 12

million/year

• NPV increased19% !

• Mining reserves are reduced by 12%

• Mine life shortened by about 2.5 years

12

3

4

5

6

7

8

9

10

Item Base Case Optimized Case

NPV 219,486,71 261,428,012 Net DV costs 44,055,822 37,775,780 Cu 0.9800 1.0007 Mo 0.0292 0.0291 Pb 0.0016 0.0016 wi 16.0461 16.0022 Reserves 237,007,056 208,440,656

Example of NPV Maximization

Pisos Económicos

Footprint Finder Valuation• Ajustar el valor economico

del bloque de acuerdo a su posición espacial

• Encontrar la mejor altura económica (x,y)

ratediscount ,

(m/yr) rate mining vertical,min

)1(

),,(/$),,(/$

min

'

ingv

zyxtzyxt

ingv

zi

$/t

z

A una elevación I {1..I}

),($),,(/$ ''

0

yxzyxt i

Z

zzi

ZMax

Footprint Finder Valuation• Comparar el valor

económico de la columna (x,y) a la elevación i con el costo de desarrollo del punto (Dv)

• Encontrar la elevación i para la cual se produce un máximo valor de la columna

ielevación laen extraer

económico es y)(x, entonces $ si ' Dvi

y)(x, de valor máximo el siendo $

y),columna(x, la para producción de nivel del

óptimaelevación $rangeelevation

'k

i

'i kMax

Footprint Finder Main Output

-

10

20

30

40

50

60

9400

9440

9480

9520

9560

9600

9640

9680

9720

9760

9800

9840

9880

9920

9960

Mil

lio

ns

(t)

Undercut Elevation

To

nn

age

-50100150200250300350400450500

Mil

lio

ns

($)

Do

llar

Tons

Dollar value

Dollar Value per Column at a Given Elevation

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Planificacion de Minas de Panel Caving