Modelo integrado de simulación y optimización para planes mineros de mediano plazo en minería a cielo abierto

Abstract

El sistema de transporte de materiales en la minería a cielo abierto corresponde principalmente a sistemas del tipo pala-camión. Este tipo de sistemas puede llegar a representar un alto porcentaje del costo operativo de la mina según algunos autores. Además, la minería a cielo abierto en el largo plazo tiende a productividades menores producto de la profundización de la extracción, por lo que mejorar la eficiencia y productividad de los equipos resulta fundamental. Estos sistemas son complejos de analizar, lo cual se debe tanto a incertidumbre operacional existente como a las interacciones internas que poseen los equipos en el sistema. La simulación de procesos es una herramienta que permite evaluar este tipo de sistemas complejos, sin embargo, tiene la limitante de que no optimiza, por lo que la metodología desarrollada en este trabajo plantea la generación de un modelo que integre la simulación y la optimización, con la finalidad de realizar una extracción de material que maximice la productividad. Lo anterior se realiza resolviendo un problema de optimización del despacho de camiones durante la simulación, donde se considera las condiciones de la operación en tiempo real. Se realizan ejercicios de simulación, considerando variabilidad operacional de equipos y procesos, en donde se prueban tres estrategias de despacho de las cuales dos de ellas se basan en un problema de optimización, mientras que la restante resuelve el problema de asignación de camiones mediante criterios de saturación de los equipos de carguío.Los resultados muestran que el modelo propuesto obtiene mejores productividades respecto a estrategias de despacho que se basan en saturación de palas (llegando a tener hasta un 6.6% más de productividad). Además, son capaces de cumplir de manera simple las restricciones de movimiento de material en los diferentes frentes de descarga. Finalmente, se concluye que las estrategias de despacho que consideran un problema de optimización mejoran de manera significativa los índices operativos de la flota carguío y transporte, tanto a nivel de productividad como utilización efectiva de los equipos.