Evaluación y simulación de sistemas de transporte basados en tecnología Autónoma en Minera Escondida

Abstract

Los desafíos en la industria minera actual buscan conseguir operaciones más seguras y eficientes, de manera de obtener mayores beneficios de sus activos. En lo que respecta a minería a cielo abierto, una de las innovaciones más relevantes es la utilización de tecnologías autónomas de transporte de materiales. Las implementaciones de esta tecnología son recientes y aún limitadas en número, por lo que la cantidad de información técnica disponible es reducida en muchos aspectos. Los camiones autónomos pueden significar un ahorro en el costo de operación dado por: una mayor vida útil de neumáticos, uso más eficiente de combustible por mayor consistencia del sistema, reducción de cantidad de operadores y menores costos de mantención por mayor durabilidad de componentes. El equipo de Planificación a Largo Plazo de Minera Escondida, como parte de su plan integral de desarrollo futuro, está evaluando proyectos de automatización para los depósitos de los cuales extrae mineral. Este estudio se enfoca en realizar un análisis de cómo incorporar esta tecnología a la operación de los rajos Escondida y Escondida Norte, y evaluar estos casos a través de simulaciones de eventos discretos en el software DSim. Se trata de eventos a futuro, por lo que inicialmente se modela cada caso con las condiciones actuales de la faena y luego se incorporan los camiones autónomos. La comparación se realiza a partir de resultados del simulador en productividad total mina y KPI de camiones. Para realizar este estudio, se debe considerar una restricción propia de los sistemas autónomos actuales que tienen una cantidad de equipos definida que pueden tener trabajando simultáneamente y que, por lo tanto, en operaciones grandes, como lo es el caso de Minera Escondida, se deben desacoplar los sistemas analizados. Se tienen los resultados que se presentan a continuación. Escondida Norte es un sistema aislable para aplicar flotas de camiones autónomos con vías exclusivas. El caso con autonomía ofrece una producción simulada cercana a lo que es la del caso base con camiones manuales (94.1% vs 95.7% respectivamente de cumplimiento promedio de material a transportar planificado diario). La utilización de equipos autónomos en promedio llega al 85.7%, lo cual constituye una mejora en 3 puntos porcentuales con respecto al caso con camiones manuales. Teniendo en cuenta las virtudes de la integración de esta nueva tecnología, se considera que es una oportunidad que se debe tener en mente para realizar análisis de costos con mayor detalle. Escondida debe ser dividido en dos sistemas con rutas y destinos exclusivos para implementar esta tecnología. Este rajo es un sistema complejo y altamente interrelacionado, lo que dificulta la zonificación. Se analizaron dos posibles sistemas independientes: S4 & N17 y Pl1, Pl1s & N18. Los resultados de las simulaciones indican que la mejor propuesta es S4 & N17 autónomo ya que se obtienen cumplimientos mayores del tonelaje transportado diario (94% vs 93.6% del sistema Pl1, Pl1s & N18 autónomo). Aun así, la diferencia de producción con el caso base (camiones manuales) es importante (1.8% de cumplimiento que, por la gran envergadura de Escondida, resulta en ~5.6 millones de toneladas anuales menos transportadas). Otro punto destacable es que se obtienen utilizaciones relativamente bajas en comparación a lo esperado (79.5% para la zona manual y 81.2% para la autónoma) que se deben a las restricciones propias del sistema y la menor flexibilidad en la asignación dinámica de camiones. En este caso, se requieren estudios más profundos que indiquen la posibilidad de realizar los cambios al layout propuestos y los costos que implicarían. Como recomendación para estudios posteriores, una vez que se analice la factibilidad de los cambios al layout y cuantifique los costos asociados, se deben nuevamente realizar simulaciones para revisar los resultados que posibles modificaciones puedan tener en la operación.