Modelo para Estimar la Productividad de Equipos de Carguío en una Mina a Cielo Abierto

Abstract

Actualmente los programas de producción de minas a cielo abierto se calculan suponiendo una productividad constante para cada equipo de carguío; siendo la productividad invariante frente a variables de diseño y operación. Este supuesto genera desviaciones operacionales del plan de producción, que en particular gatilla movimiento de minerales desde sectores no planificados de la mina para alimentar la planta concentradora. Estas desviaciones generan aumentos en los costos de operación actual en minas a cielo abierto. El tema desarrollado en este trabajo de título consiste en evaluar la influencia de variables de diseño y parámetros operacionales sobre la productividad de un equipo de carguío, en base a datos históricos recopilados de la mina Chuquicamata.

La base de datos utilizada corresponde a los datos de producción de la mina de Chuquicamata entre los años 2006 al 2008, de donde se obtienen 19.263 registros. Las variables de diseño estudiadas son: el ancho de una fase, el largo y la altura de un banco, y si la fase se encuentra interferida o no (derrame de material sobre ella). Los parámetros operacionales estudiados son: el número de camiones, la ubicación del banco, la utilización efectiva en base disponible, el tamaño de la pala, la disponibilidad del equipo de carguío, el tipo de equipo (pala, excavadora o cargador frontal), la fase origen dónde está operando el equipo de carguío, la distancia media a recorrer por los camiones que transportan el material desde la fase origen, y el tipo de material que cargan (mineral o estéril). Se realiza un análisis de componentes principales sobre las variables en estudio, con el fin de seleccionar aquellas que más influyen en la productividad del equipo, y generar un modelo de regresión lineal múltiple que predice un tonelaje a extraer diario por tipo de equipo de carguío.

Finalmente los parámetros que mayormente influyen en la productividad de los equipos de carguío son la utilización efectiva en base disponible, el número de camiones con los que opera el equipo, y la disponibilidad del equipo de carguío. Al utilizar el modelo propuesto el ajuste a los datos actuales de la operación del plan PND2009 implica una mejora del 24% con respecto a los datos de producción para ese año. Las mejoras que se recomiendan incluir en la planificación es una estimación más precisa de utilización y disponibilidad de equipos, junto a una mejor estimación de flota de camiones.