Desarrollo de un Modelo de Programación Matemática para la Planificación de la Extracción Minera de Corto Plazo en una Empresa de la Mediana Minería

Abstract

En la industria minera, la planificación de las actividades a desarrollar para la extracción del mineral es fundamental para justificar las decisiones de inversión y las metas de producción. Esta memoria se desarrolló en Haldeman Mining Company S.A., empresa minera ubicada al interior de la quebrada de Sagasca en la región de Tarapacá, y enfrenta solucionar el problema de planificación de extracción de mineral decidiendo el secuenciamiento de extracción de maquinaria. En el yacimiento se utiliza maquinaria no convencional (conocida como roadheader) empleada para la excavación en minería subterránea. Los principales inconvenientes operacionales para la utilización de dicho equipo son las dificultades para maniobrarlo al interior de los túneles de producción debido a sus dimensiones (actividades de perfilamiento), así como los tiempos que requiere el equipo para moverse desde un frente de extracción a otro debido a la baja velocidad de traslado. Para enfrentar este problema, se formula un modelo de programación matemática que decide el punto de extracción a excavar en cada etapa de la secuencia de explotación, minimizando los traslados del equipo desde una perspectiva global. El modelo se desarrolla usando la herramienta GAMS y es resuelto empleando el solver IBM ILOG CPLEX, obteniéndose una secuencia extractiva óptima. Dicha secuencia es almacenada en una planilla de cálculo la cual es posteriormente procesada por un programa en Visual Basic que genera una representación gráfica de la secuencia. Los resultados del modelo son favorables demorando no más de 20 minutos en entregar la solución del problema, tiempo considerablemente inferior al que actualmente requiere el equipo de profesionales encargado de dicha tarea y que corresponde a un poco más de medio día de trabajo. Más importante, se obtienen reducciones de las distancias de traslado a ser recorridas por la maquinaria. Comparando los resultados con la metodología actual de planificación, la reducción de la distancia de traslado es cercana al 9%. Ello se traduce en mayores rendimientos de la extracción de mineral al emplearse menos tiempo en el traslado, aumentando la producción de toneladas por día en un 3,3% y proyectándose un incremento de US$ 383 M en las utilidades anuales para el módulo de estudio, lo que corresponde a un 3,2% de la utilidad.