Algoritmo de optimización combinatorial para la programación de actividades en la etapa de desarrollo de proyectos mineros

Abstract

La programación de Actividades de Excavación Horizontal en la Etapa de Desarrollo de operaciones mineras subterráneas es un problema de alto nivel de complejidad, debido al gran número de alternativas de asignación recursos-frentes (túneles). En la actualidad existen esfuerzos por diseñar e implementar sistemas matemático-computacionales que permitan la correcta asignación recursos-frentes. Sin embargo, las limitaciones impuestas por el modelamiento MILP y el uso de software comercial no permiten la programación a mediano o largo plazo de dichas actividades. Consecuencia de lo anterior, evaluar el impacto de decisiones tácticas como la priorización de calles, zanjas, la compra de maquinaria o la división de las frentes en Células de Trabajo Autónomo (particiones autosuficientes de los conjuntos frentes y recursos), no es posible. En este trabajo de memoria se ha diseñado e implementado un algoritmo de optmización combinatorial de tiempo polinomial que permite la creación de pautas de trabajo del orden de 6 meses. Consecuencia de esto, evaluar la utilización de los equipos en distintos escenarios se vuelve posible. El algoritmo consiste en crear un grafo bipartito recursos-frentes, en el cual todo Matching respeta las restricciones intrínsecas del problema. Por lo cual se pueden ejecutar algoritmos de Matching de cardinal máximo, encontrando así la asignación más eficiente. En un ejercicio de prueba, realizado con asesoría de expertos, se ha concluido que la asignación con este método permite alcanzar una utilización de los recursos superior en un 12,5% a aquella obtenida por la programación de tareas realizada por humanos. Sin embargo, el ejercicio alcanza una utilización ligeramente menor a aquella reportada en la literatura para equipos propios de gran minería subterránea, cercana a un 55%. En cuanto al rendimiento del algoritmo, al ser de tiempo polinomial (puesto que el algoritmo es la amalgama de diferentes algoritmos polinomiales), éste ha permitido computar pautas de trabajo de un plazo de 6 meses en un tiempo inferior a los 5 minutos.