Stochastic optimization applied to scheduling mining problems

Abstract

En esta tesis, abordaremos el Problema de la Plani ficación de la Producción en una Mina Subterránea para una mina explotada mediante el método de hundimientos de bloques y/o paneles, a través de la formulación de un programa de optimización lineal estocástica multietapa. El objetivo es acrecentar la información considerada por los modelos existentes incorporando el riesgo sísmico, además de los tradicionalmente considerados como la incertidumbre nanciera y geológica. La formulación de un modelo que considere múltiples fuentes de incertidumbre implica la consideración de muchísimas variables que tornan imposible la resolución directa de este mediante métodos convencionales. Aún recurriendo a la clusterización de bloques, como se hace en este trabajo, el problema de optimización formulado continúa intratable. Para abordar la resolución del modelo propuesto utilizamos el bien conocido principio 'Divide y vencerás', más específicamente se echa mano a la Relajación Lagrangiana de restricciones que complican el problema. En este trabajo se relajan las restricciones de no anticipatividad, que relacionan los escenarios, lo que nos permite dividir el problema maestro en tantos subproblemas como escenarios, y se propone una metodología para obtener soluciones factibles para el problema maestro empleando las soluciones obtenidas para los subproblemas. Se estudia la relación de la producción y la actividad sísmica, estableciendo un modelo empírico simple, que nos ayuda a entender y a estimar la intensidad de la micro sismicidad inducida por la minería. Este análisis nos posibilita estudiar y cuanti ficar los benefi cios del fracturamiento de rocas, mediante explosivos y preacondicionamiento hidráulico. Se relaciona el preacondicionamiento y las tasas de extracción y el impacto en el Valor Presente Neto. Para la realización de esta tesis, se consideraron datos reales proporcionados por la mina Codelco Chile División El Teniente, la mina de cobre más grande del mundo. Esta mina es explotada mediante hundimiento de bloques y paneles.