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Un contorno discontinuo marca un caserón que espera a que fragüe el relleno de al lado. El anillo muestra un caserón rellenado que gana resistencia.
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Un cuerpo mineralizado que nadie ha visto
Antes de explotar un caserón, el cuerpo mineralizado solo se ha muestreado a lo largo de los sondajes. Entre un sondaje y otro, su ley y las demás propiedades que importan tienen que estimarse. La simulación geoestadística produce muchas versiones del cuerpo mineralizado, llamadas realizaciones. Todas coinciden con los sondajes. Difieren entre ellos, y esa diferencia es la incertidumbre geológica.
- ley baja → ley alta
- Muestras de sondaje
- Contorno del cuerpo mineralizado
Los modelos geometalúrgicos relacionan después estas propiedades con el comportamiento del mineral en la planta. Predicen a qué ritmo se puede procesar, cuánto metal se puede recuperar y cómo serán los relaves. La incertidumbre, por lo tanto, no se queda en el suelo. Viaja con el mineral.
Dónde se absorbe la incertidumbre
Que esa incertidumbre llegue o no a la producción depende del camino que siga el mineral. Un acopio grande mezcla mineral de muchos lugares y suaviza la variación. Una tolva pequeña, un izaje muy cargado o una planta que ya trabaja a plena capacidad la dejan pasar tal cual.
Ley (%)
Mineral que sale de los caserones ±0.00
Mineral que entra a la planta ±0.00
Día
- 80 % central de las realizaciones
- Mediana
El ciclo del relleno
A medida que se agotan los yacimientos poco profundos, las minas bajan más, donde la roca soporta más esfuerzo y es más difícil de sostener. En la explotación por caserones abiertos, un caserón vacío se rellena con relleno cementado, que luego actúa como un pilar artificial. El caserón vecino solo se puede explotar cuando el relleno es lo bastante resistente.
El relleno se hace con los propios relaves de la planta, espesados y mezclados con agua y aglomerante. Así se cierra un ciclo. La geología de un caserón cambia los relaves, los relaves cambian la rapidez con que el relleno gana resistencia, y el relleno decide cuándo se puede explotar el siguiente caserón. El relleno es además un costo de operación importante en algunas minas, y un retraso en su entrega retrasa la producción.
Tres preguntas
El trabajo estudia cómo se mueve la incertidumbre geológica y geometalúrgica por una mina profunda cuyas partes dependen unas de otras, y cuánto de la mina debe representar un modelo para que sus decisiones de operación sean fiables. Tiene tres partes.
1. ¿Qué incertidumbres llegan a la producción?
Las realizaciones del cuerpo mineralizado se pasan por un modelo de toda la mina a lo largo del tiempo. Algunas variaciones se absorben por el camino. Otras cambian el déficit de producción, la cantidad de metal recuperado o el calendario de extracción. Variar la capacidad del almacenamiento, del transporte y de la planta muestra cuándo ocurre cada cosa.
2. ¿Cuánto detalle necesita una decisión fiable?
Cada parte de la mina que resulta importante se modela dos veces, una con detalle y otra de forma simple. Para el relleno, el modelo detallado hace depender la resistencia de la receta y de los relaves, y el simple usa un tiempo de fraguado fijo. Las políticas de operación se optimizan con cada modelo y luego se prueban, sin cambios, en realizaciones y modelos que no se usaron para elegirlas. Una simplificación es aceptable cuando cambia la predicción pero no la decisión.
3. ¿Cuánto vale coordinar?
La secuencia de extracción, el transporte subterráneo, el modo de operación de la planta, la asignación de relaves y la receta del relleno se pueden decidir juntos o uno por uno. Ambos enfoques se prueban en realizaciones nuevas, para saber cuándo decidirlos juntos mejora la producción y el retorno de operación, y si esa mejora se mantiene en condiciones para las que no se diseñó.
De la simulación a la mina
Ya existe una primera versión del modelo. Une en una sola simulación las realizaciones geológicas, los flujos de material, el relleno y la extracción posterior. Un artículo sobre la simulación de sistemas acoplados de mina, procesamiento, relaves y relleno fue aceptado en APCOM 2027, el simposio internacional sobre computación e investigación de operaciones en la industria minera, que se celebrará en Montreal en mayo de 2027.
Los datos y las condiciones de operación provienen de proyectos Mitacs sobre relleno y sobre gestión de flotas subterráneas, y de colaboraciones con operadores de minas profundas. El plan abarca cuatro años. Los dos primeros tratan de cómo se propaga la incertidumbre y de cuánto detalle necesita un modelo. En el tercer año los resultados se reúnen en políticas de operación coordinadas, que se prueban primero con datos históricos de la mina y después en paralelo con las decisiones que toman realmente los operadores. En el tercer y el cuarto año, donde sea posible, se ponen en práctica algunos calendarios y políticas con socios industriales y se comparan con la práctica actual.