02-PL23_diseño_de_mina_y_alternativas_de_planeamiento_a_largo_plazo_en_mina_toquepala-PERU

SOUTHERN PERU

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de o de Mina y Alternativas de Planeamiento a Largo Plazo en la Planeamiento a Largo Plazo en la

Mina Mina ToquepalaToquepala

Ing. TomIng. Tomáás Gonzales s Gonzales PaihuaPaihuaIngeniero de Planeamiento a Largo Plazo Ingeniero de Planeamiento a Largo Plazo

Mina Mina –– ToquepalaToquepala

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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoTOPICOSTOPICOS

• Ubicación• Introducción• Alternativas Evaluadas

– Caso 1– Caso 2– Caso 2A

• Plan de Desarrollo• Optimización del Pit Final• Diseño de Fases de Minado• Planeamiento Anual de Minado• Diseño de Botaderos • Conclusiones

TOQUEPALA: TOQUEPALA: TacnaTacna, , IlabayaIlabaya

MinaMinaToquepalaToquepala

Lat: 17Lat: 17°°1313’’SSLong: 70Long: 70°°3636’’OO

n

PERUPERULima

a Arequipa

a Tacna

a Puno

a Tacna

Suches

Coquina

Ite

carreteraspúblicasferrocarriltúneleslínea eléctricalínea de aguarelavescarretera SPL

Cuajone

FundiciónRefinería

OceanoPacífico

MuelleIlo

Pozos

QuebradaHonda

MoqueguaQuellaveco

Toquepala

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoUBICACIONUBICACION

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INICIO DESBROCE DE MINA JULIO, 1956

INICIO PRODUCCION MINERAL NOV, 1959

ø x PIT / PROFUNDIDAD 2.0 Km / 700 m

TOTAL MATERIAL MINADO 1,841 MTM

TOTAL MINERAL MINADO 536 MTM @ 1.03 % Cu

RESERVAS MINERAL 675 MTM @ 0.74% Cu

RESERVAS LIXIVIACION 1,049 MTM @ 0.22% Cu

PERFORACION DDH + RC 763 Taladros / 261,500m

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoRECORD MINERO RECORD MINERO -- 2001 2001 --0101--0101

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INTRODUCCIONINTRODUCCION

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento

MINERAL

DESMONTE

LIXIVIABLE

CARGUIO BOTADERO

TOLVA

TREN

CHANCADORA

DESPACHO DE VOLQUETES

Y

PERFORACION

DISPAROS

ACARREO

BOTADERO

• El material de la Mina de acuerdo a su destino

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• Operación actual– Proceso Concentración/Fundición/Refinación

– Proceso Lixiviación/Electrodeposición

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• Plan de Desarrollo SPCC– Optimización de los Procesos – Certificación de los Procesos – Empresa

independiente– Elaboración de un documento bancable

de las reservas.

– Trabajos llevados a cabo• Programa de Perforación• Pruebas Metalúrgicas de Flotación• Pruebas de Lixiviación en columnas• Diseño de la Mina• Plan de Minado a largo Plazo

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CASO 1CASO 1


TOLVAS

• Capacidad de la Planta Concentradora60,000 tmpd (21,700 Kt/año)

• Acarreo con Volquetes del material lixiviable sin triturar.

• Material Minado/año = 130,000 Kt

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CASO 1CASO 1


TRENES

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CASO 2 & 2ACASO 2 & 2A


TOLVAS

CHANCADORA

• Capacidad de la Planta Concentradora60,000 tmpd (21,700 Kt/año)

• Instalación del SistemaChancadora/Faja/Apilador para el LixiviableCapacidad de 48,000 Kt/año

• Material Minado/año = Variable, 130,000 Kt

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CASO 1CASO 1


TRENES

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INGRESO DE DATOS

MUESTREOMitad de Core, cada 3 m.

LABORATORIOAnálisisquímico

RECURSOS GEOLOGICOS

MODELO GEOLOGICO DE BLOQUES

INTERPRETACION GEOLOGICASecciones, Bancos

CARACTERIZACIONGEOLOGICA

MODELO DE LEYES

CARACTERIZACIONMATEMATICA

ESTADISTICA, GEOESTADISTICA

REGISTROS DE LOSLOGUEOS

ADMINISTRADOR DE BASE DE DATOS®

Ubicación, Ensayes, Códigos GeológicosCAMPAÑAS DE PERFORACION

Obtencion de Testigos

DEPOSITO DE TESTIGOSMitad de core

PROCESADOR DE BASE DE DATOSMINESIGHT®

Assay, Composit, Survey,VBM, 2D Surfaces, 3D Blocks

LOGUEO GEOLOGICORoca, Alteración.

Mineralización, GE, etc.

LOGUEO GEOTECNICOPruebas geomecánicas

RQD, etc.

DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS


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DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DIAGRAMA PARA EL CALCULO DE RESERVAS DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento

MODELO ECONOMICOValorización de Bloques

OPTIMIZACION DEL TAJOLerchs - Grossman

TAJO ECONOMICO

GENERACION DE FASESDE MINADO

RESERVAS MINABLES

DISEÑO DEL TAJO OPERATIVO

RECURSOS GEOLOGICOS

ECUACION DE RECUPERACIONConcentradora y Lixiviación

PARAMETROS GEOTECNICOSDominios estructurales, Angulos

intrarrampas

MODELOS GEOTECNICOSSuperficies y Bloques de

20x20x15 m.

PARAMETROS ECONOMICOSCostos, PreciosVenta,Ley

de Corte

SECUENCIA ANUALDE MINADO

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MODELO GEOMETALURGICOMODELO GEOMETALURGICO


1

2

210

10

1 Bx-P-G/A-Fil2 Int-P-G/A-Fil3 Int-E-Fil/Sil4 Int-P-Fil/Sil5 Vol-E-Fil/Sil6 Bx-P-Fil/Sil7 Vol-P-Prp8 Vol-L-Prp9 Int-L-Prp

10 Int-P-Fil/Sil

Corte E-W Mina Toquepala

MODELO GEOMETALURGICO

Leyenda

7

8

6

PIT FINAL

>0.1%Cu

Consolidada la información de las rocas mineralizadas y su respuesta al tratamiento Metalúrgico

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25-50%

0-25%

50-75%

75-100%

PIT FINAL

INDICE DE SOLUBILIDADINDICE DE SOLUBILIDAD

Iniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en conceIniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en concertacirtacióón con la Minern con la MinerííaaDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento

• Relaciona la Solubilidad del Cobre en Ac y Cn

• El CuSAc determina los Oxidos

• El CuSCn determina el Mineral Enriquecido

• ISAC = (CuSAc / Cu) *100

• ISCN = (CuSCn / Cu) *100

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Iniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en conceIniciativa y Estrategias para el desarrollo comunitario en concertacirtacióón con la Minern con la MinerííaaDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoMODELO METALURGICOMODELO METALURGICO –– ECUACIONES DE RECUPERACIONECUACIONES DE RECUPERACION

% Rec Cu = A + (B x %Cu)+(C x %Mo)–(D x %CuSAc)+(E x %Cpy)–(F x (%py/%cpy)–(G x %Zn)

Nota: A,B,C,D,E,F,G son valores constantes

Caso 1. Material sin triturar con botadero de 45m altura de capa:

% Rec. Cu = (0.1187Ln(T) - 0.3816) * ISAC + (0.1148Ln(T) - 0.5862) * ISCN + (0.0000411(T) * Insol)

Caso 2. Material Triturado a - 8 " con botadero de 30m altura de capa:

% Rec. Cu = (0.0755Ln(T) + 0.0793) * ISAC + (0.1845LN(T) - 0.8476) * ISCN + (0.0000411(T) * Insol)

donde:

T = Tiempo en días.ISAC = Índice de solubilidad en ácido. ISCN = Índice de solubilidad en cianuro.

ECUACION DE RECUPERACION DE CONCENTRADORAECUACION DE RECUPERACION DE CONCENTRADORA

ECUACION DE RECUPERACION DE LIXIVIACIONECUACION DE RECUPERACION DE LIXIVIACION

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MODELO ECONOMICOMODELO ECONOMICO


• Parámetros Económicos y Distribución de Costos.

• Ajustados por los Precios de: Petróleo y Energía

• Los Costos Fijos de la Mina están cargados contra el mineral

• Los Costos variables están cargados contra las toneladas

totales de material.

• Créditos

• Precios

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COSTOS

Costos Base de Minado Perf. & VoladuraCarguíoAcarreo por CamionesCarreteras & BotaderosGas tos Generales OperacionalesCapital de Reposición de MinaCapital de Mantenimiento MinaCostos Indirectos Variables

COSTOS

Costo de Minado - MineralAcarreo por TrenesCostos Indirectos FijosCapital de Adminis tración Mina

Costos Directos Fijos - (Super. - Mina)Costo Base de Minado

Cargado Contra$/ Tm

Material Total

Tm. Mineral

Cargado Contra$/ Tm

COSTOS

Costo de Concentradora - Mineral Costo Directo de OperaciónCosto IndirectoCosto Directo Fijo (Supervisión)Capital de ReposiciónCapital de Mantenimiento y Administración

COSTOS

Fundición- Total /LbCosto DirectoCrédito - Planta de Acido

COSTOS

Refinería -Total /LbCosto DirectoCrédito - MP

Ventas

Mineral

Cargado Contra$/ Tm

Tm de Concentrado

Cargado Contra$/ Tm

Lbs de Cobre Fino

Cargado Contra$/ Lb

COSTOS

Costo de Lixiviación Costo Directo de Operación Capital de Reposición Costo Directo (Supervis ión) Costo Indirecto

Costo de l Cobre Catódico Costo ESDE Capital de Reposición Costo Directo Fijo (Supervis ión) Costo Indirecto

$/ LbLbs de Cobre Fino

Cargado Contra$/ Tm

Tm. Lixiviable

Cargado Contra

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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoMODELO MODELO GEOTECNICOGEOTECNICO

45

45

38

38

38

38 38

38

38

38

38

38

38

42

48

42

42

41

48

48

4848

46

46

46

46

44

4243

43

43

43

Angulos interrampa y Pared Geológica del Pit Final

• El tipo de roca expuesto en la superficie del pit final

• Dominios estructurales

• Superficie de contacto de yeso/anhidrita en la pared del pit final

• Azimuth (dirección) de la pared del pitfinal

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GENERACION DE PIT FINAL GENERACION DE PIT FINAL –– LERCHS & GROSSMANLERCHS & GROSSMANDiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento

2200 2200

Requerimientos:• Topografía Inicial • Modelo Económico• Modelo Geotécnico

Caso 1 Caso 2/2A

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GENERACION DE PIT FINAL GENERACION DE PIT FINAL -- OPERATIVOOPERATIVO


Criterios para el diseño• 35 m ancho de caminos de acarreo• 8% de gradiente de las rampas• Angulos Interrampa Recomendados• Altura de Banco : 15 m• Accesos para el Mineral, lixiviable y

Desmonte.

Reservas Reservas MinablesMinables

Caso 1Caso 1 Caso 2/2ACaso 2/2A

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VALOR DEL DINERO EN EL TIEMPOVALOR DEL DINERO EN EL TIEMPODiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de Planeamiento

“Un dólar ganado o perdido hoy tiene mayor valor que un dólar ganado o

perdido mañana “.

• Descuento Vertical

– Factor (Banco N) = 1 / (1 + r)^N

Donde: N = Número de bancor = Ratio de descuento por banco

• Pre-existente Programa de Minado

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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoGENERACION DE FASES DE MINADOGENERACION DE FASES DE MINADO

• Análisis de Sensibilidad al Precio del Cobre

• Pit de menor precio = 1ra Fase

• Pit de mayor precio = Ultima Fase

• Minar primero las porciones más rentables del cuerpo mineralizado

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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIA ANUAL DE MINADOSECUENCIA ANUAL DE MINADO

• Requerimientos Anuales de producción• Consideraciones Operacionales de la Mina• Costos• Recuperaciones• Precio de los Metales

• Maximizar el VPN de cada una de las secuencias de Minado

El material de las Fases de minado, fue programado para su remoción anual basado en:

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PLAN DE MINADO CASO 2

-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

PERIODO

TONS

( x1

000

)

MINERAL LIXI (Triturado) LIXI (Sin Triturar) DESMONTE



-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

PERIODO

TON

S ( x

1000

)

MINERAL LIXI (Sin Triturar) DESMONTE

Ventajas• Incremento de los ingresos, debido a la

mejor recuperación del material chancado• Reducción de los costos de acarreo, debido

a la menor distancia a la chancadora• Disminución del requerimiento de volquetes

Desventajas• Aumento de desbroce en los primeros años• Una Pala adiconal de 56 yd3

A pesar de estas desventajas el Caso 2 tiene mayor VPN

que el Caso 1

SOUTHERN PERU


-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

PERIODO

TON

S ( x

1000

)

MINERAL LIXI (Sin Triturar) DESMONTE

PLAN DE MINADO CASO 2A

-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

PERIODO

TON

S ( x

1000

)



• No se necesita acelerar el desbroce• No se necesita una Pala adicional

Desventajas• Baja utilización del sitema Chancadora/Faja/Apilador


-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

PERIODO

TONS

( x1

000

)


A pesar de esta desventaja el Caso 2A tiene mayor VPN que

el Caso 1 y que el Caso 2

Ventajas• Incremento de los ingresos, debido a la

mejor recuperación del material chancado• Reducción de los costos de acarreo, debido

a la menor distancia a la chancadora• Disminución del requerimiento de volquetes

SOUTHERN PERU

Bot. 3490-W

Bot. 3400-W

Bot. 3490-W

Bot. 3565-W

Bot. 3425-W

Bot. 3575-W

Bot. 3460-W

Bot. 3430-W

Bot. 33450-W

Bot. 3250-L

Bot. 3345-W

Bot. 3245-L

Fase 07

Bot. 3575-W

Bot. 3585-W

Bot. 3430-W

Bot. 3460-W

Bot. 3575-W

Bot. 3570-W

Bot. 3430-L

Bot. 3340-L

BOT. NOR-ESTE

BOT. SUR

BOT. NOR-OESTE

BOT. HUANAQUERA

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoDISEDISEÑÑO DE BOTADEROSO DE BOTADEROS

• Distancia, Capacidad• Altura de Botaderos• Beneficio Económico

Bot. 3490-W

Bot. 3400-W

Bot. 3490-W

Bot. 3565-W

Bot. 3425-W

Bot. 3575-W

Bot. 3460-W

Bot. 3430-W

Bot. 33450-W -F05

Bot. 3250-W

Bot. 3345-W

Bot. 3055L

Bot. 3575-WBot. 3585-W

Bot. 3430-W

Bot. 3460-W

Bot. 3570-W

Bot. 3430-L

Bot. 3055L

BOT. NOR-ESTE

BOT. SUR

BOT. NOR-OESTE

BOT. HUANAQUERA

SOUTHERN PERU

Bot. 28752004

Bot. 28752005

Bot. 28752006

Bot. 29252006

Bot. 29252007

Bot. 29252008

Bot. 29752008

Bot. 29752009

Bot. 29752010

Bot. 29752011

Bot. 30102011

Bot. 30102012

Bot. 30102013

Bot. 30102014

Bot. 30102015

Bot. 30102016

Bot. 30452017

Bot. 30452018

Bot. 30452019

Bot. 30452020

Bot. 3080Cap. 192,636,000

Bot. 3115Cap. 212,302,000

Bot. 31852002

Bot. 31852003

DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoSECUENCIAMIENTO DEL BOT. LIXIVIABLESECUENCIAMIENTO DEL BOT. LIXIVIABLE

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DiseDiseñño de Mina y Alternativas de Planeamientoo de Mina y Alternativas de PlaneamientoCONCLUSIONESCONCLUSIONES

• Optimización de cada una de las etapas y de las secuencias de minado

• Los resultados económicos muestran que el Caso 2A es el mejor

• Se ha llevado a cabo el estudio de factibilidad del sistema chancadora/faja/apilador

• Mejor conocimiento de las características del yacimiento y de las variables que afectan los procesos

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¡¡¡¡ Gracias !!Gracias !!

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