Metodología de simulación para alternativas de tránsito de marinas en la construcción del Proyecto Chuquicamata Subterránea

Abstract

Los desarrollos mineros son esenciales en la construcción de una mina subterránea para que a futuro permitan el inicio y la continuidad de la explotación de sus reservas. Éstos se llevan a cabo mediante operaciones unitarias de manera cíclica, en las que el carguío y transporte de marinas se encargan de remover de las frentes los fragmentos de roca resultantes de las tronaduras. El Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) es una mina en fase de construcción con múltiples desarrollos en distintos subniveles, que consiste en la transformación del rajo abierto más grande del mundo en una gigante operación subterránea que permitirá explotar los recursos que quedarán bajo el actual yacimiento a cielo abierto, llegando a producir en régimen un total de 140.000 toneladas por día. En el proyecto, la operación de transporte de marina se realiza mediante camiones. En ésta se producen diversas pérdidas operacionales como: esperas en tránsito (ensanches, cruces, estocadas) debido a las dimensiones de las galerías que admiten el tránsito en un solo sentido a la vez, esperas por colas en puntos de carguío y descarga, cargas de combustible, pérdidas por la última vuelta de cada camión, y pérdidas programadas como cambios de turno, colación y detención por tronadura. Comúnmente se realizan simplificaciones del impacto que producen en la operación ya que analíticamente es complejo determinar sus efectos, obteniéndose resultados sesgados al dimensionar flotas de equipos o determinar capacidades. En ese sentido las simulaciones de eventos discretos permiten modelar sistemas complejos como éste, facilitando analizar alternativas sin la necesidad de utilizar recursos para su implementación en la realidad. Además, permiten mejorar el conocimiento del sistema en estudio, ayudar a la identificación de restricciones y por ende posibilitar mejores tomas de decisión. El objetivo de este estudio es determinar la capacidad del sistema de transporte de marinas utilizando como nuevo botadero el banco 2147 del rajo Chuquicamata al que se accede por la Estocada 29 de la Rampa Exploraciones, para establecer si es una alternativa viable para los requerimientos de marina del periodo de septiembre de 2017 a marzo de 2018. Esto debido a que los actuales botaderos de los bancos 2060 y 2080 serán parte del plan minero de la Fase 42 del rajo Chuquicamata. Para esto se realiza un modelo de simulación que incorpora las pérdidas operacionales descritas anteriormente. Al validar el modelo computacional, se determina que la capacidad del sistema con las condiciones actuales de infraestructura y operación del PMCHS, es de 2656 ton por turno. Es decir, no es posible alcanzar el requerimiento de marinas del periodo de estudio logrando un 72,2% del requerimiento máximo (3679 ton). Al incorporar ensanches en la Rampa Exploraciones para mejorar la capacidad obtenida, se comprueba que por cada ensanche adicional el movimiento total de marina se incrementa en 46 ton promedio, llegando a un total de 2838 ton por turno con 7 ensanches. Es decir, se alcanza un 77.1% del requerimiento máximo, por lo que la incorporación de ensanches no es una solución significativa para el requerimiento planificado. Tras lo anterior, se analiza un nuevo escenario que modifica el criterio operacional de priorizar siempre el tránsito de camiones cargados, el que limita el número máximo de camiones cargados que pueden subir a descargar a botadero, logrando una capacidad de 3066 ton por turno. Se realiza una mejora a este último escenario, aumentando la flota a 22 camiones, el factor de carga a los camiones del Contrato 013A a un 95%, y limitando el número máximo de camiones que pueden subir a botadero a un total de 11, obteniendo finalmente una capacidad de 3692 ton por turno, la que logra superar el requerimiento planificado. Finalmente, se concluye que la opción de utilizar el banco 2147 como botadero es viable a partir de septiembre de 2017 bajo las condiciones señaladas anteriormente. Para cumplir la flota de 22 camiones, se debe incorporar un camión de 60 ton a la flota del Contrato 010 y aumentar la utilización operativa de la flota de 60 ton del Contrato 013A para disponer de un camión adicional.