Optimización de Procesos Mineros: Factores Clave y Diseño de Extracción

Esquema de Proveedores, Entradas, Proceso, Salidas y Clientes en Minería

Proveedores

  • Tecnología
  • Calidad del personal
  • Características del material
  • Seguridad
  • Suministros
  • Mantenimiento y repuestos
  • Geomecánicos
  • Servicios de mina
  • Recursos económicos

Entradas

  • Insumos
  • Materiales
  • Información

Salidas

  • Productos
  • Desechos
  • Información

Clientes

  • Costos
  • Operación global de la mina
  • Recursos humanos
  • Tecnología
  • Factor geomecánico
  • Diseño de explotación
  • Seguridad
  • Proveedores

Factores Clave en los Procesos Productivos de la Mina

Los factores que con mayor frecuencia estarán presentes, ya sea como entradas o salidas, en todo proceso productivo en la mina son los que se describen a continuación:

Características Geomecánicas de la Roca

La competencia que tengan las rocas involucradas en una explotación en particular, condicionará las dimensiones de nuestra mina, ya que nos definirán en gran medida los ángulos de talud, los cuales influirán (entre otras cosas) en las pautas de operación y en el rendimiento de la flota de equipos.

Características del Material Removido

La dureza y abrasividad de la roca influirán en el rendimiento y costos de todos y cada uno de los procesos productivos; por ejemplo, es muy diferente perforar roca dura que roca blanda, así como también las estructuras presentes influyen en la calidad de la perforación.

Mantenimiento

El mantenimiento juega un rol fundamental en cualquier operación que involucre equipos, ya que la disponibilidad física de ellos influye directamente en el rendimiento, por lo tanto, en sus costos.

Planificación y Producción

La adecuada planificación de la producción permitirá que el rendimiento de los equipos sea el adecuado. Lo ideal es que dicha planificación se realice en función de los rendimientos actualizados de la flota de equipos, de la adecuada distribución de los recursos y de las condiciones de operación existentes.

Servicios de Mina

Resulta fundamental que los equipos de servicios de mina actúen conforme a los requerimientos de operación, esto es, que se encuentren disponibles cuando se les necesite y que no interfieran negativamente con la operación.

Seguridad, Salud y Medio Ambiente

La seguridad, la salud y el medio ambiente son preocupaciones permanentes y eternas en todo tipo de actividades, tanto como entradas, como salidas y como elementos internos de un proceso.

Suministros

La disponibilidad de suministros para la operación es fundamental en su desarrollo, ya sea como suministros de alimentación directa (electricidad, agua potable e industrial, etc.) o indirecta (repuestos, neumáticos, materiales, piezas de desgaste y otros).

Operaciones y Funcionamiento Global

Las operaciones relacionadas y realizadas antes y después del proceso en cuestión, generan productos y resultados útiles para el proceso mismo, ya que de estos depende el buen comienzo del proceso productivo siguiente.

Tecnología, Equipos y Respaldo

La tecnología nos provee día a día de nuevos adelantos que podrían mejorar los rendimientos de los equipos, por lo que es importante que los procesos cuenten con la flexibilidad tecnológica necesaria para conocerlos y aplicarlos. Si se genera un adelanto tecnológico importante y no puede ser aplicado a nuestros equipos o procesos, difícilmente podremos acceder a esta mejora.

Costos

Como proveedor y cliente, los costos son controladores de nuestro proceso, ya que son los mejores indicadores del estado del proceso respecto a lo estimado, deseado y obtenido en otros períodos o en otras faenas.

Calidad del Personal

Un personal bien entrenado, capacitado, motivado y comprometido en la operación naturalmente mejorará el rendimiento del proceso, a la vez que permitirá obtener información para el mejoramiento continuo de las operaciones y del mismo personal ligado a ellas.

Diseño de la Extracción Minera

El resultado de los diversos estudios de ingeniería permite determinar la relación óptima entre la capacidad de extracción y beneficio de mineral, la que se expresa en miles de toneladas de cobre fino a producir en un año.

De acuerdo con la capacidad de operación establecida, se determina la mejor secuencia para extraer el mineral, compatibilizando las características de la operación con los resultados económicos esperados para un largo período.

Esta secuencia se conoce como Plan Minero.

Para esto, se define la porción del yacimiento que se explotará, denominada mineral de acuerdo con la ley de corte, que es una relación entre la ley (contenido de cobre) y lo que cuesta procesar este mineral. De esta forma, se asegura un beneficio económico.

Dimensionamiento de Equipos para la Extracción

Para el proceso de dimensionamiento de equipos debemos definir los siguientes puntos:

  • Envergadura de nuestro proyecto (vida de la mina, reservas, etc.).
  • Programa de producción (movimiento de materiales).
  • Parámetros de diseño (malla de perforación, perfiles de transporte, restricciones en dimensiones generales de operación, altura de bancos, pendientes, etc.).
  • Tecnología disponible (equipos y maquinarias).
  • Factores operacionales (días de trabajo, sistemas de turnos, índices operacionales, etc.).
  • Factores de relación Mina-Equipos (resistencia a la rodadura, abrasividad del material, etc.).
  • Rendimientos y costos estimados.

Índices de Operación en Minería

Índices Mecánicos

Informan sobre la disponibilidad física de equipos e instalaciones y sus rendimientos o producciones por unidad de tiempo.

Índices de Insumos

Señalan magnitudes de los elementos consumidos para lograr una unidad de producto comercial o el rendimiento del insumo expresado en unidades de producto por unidad de elemento consumido (ejemplo, Kg. explosivo/ tonelada, ton-Km/ lt combustible).

Índices Mineros

Muestran las relaciones y/ o proporciones que toma la materia prima mineral y sus leyes al fluir por las distintas etapas del proceso de extracción y beneficio (ejemplo razón estéril/mineral).

Índices de Resultados

Indican logros planeados y reales para el período reportado (por ejemplo, ton Cu fino/mes).

Índices Operacionales Específicos

Disponibilidad Física

Es la fracción del total de horas hábiles, expresada en porcentaje, en la cual el equipo se encuentra en condiciones físicas de cumplir su objetivo de diseño.

Índice de Mantenimiento

Es el tiempo en horas que el equipo es operado por cada hora invertida en su mantenimiento y/o reparación.

Índice de Utilización

Es la fracción del tiempo, expresada en porcentaje, en la cual el equipo es operado por cada hora en que este está en condiciones de cumplir su objetivo de diseño o físicamente disponible.

Aprovechamiento

Es la fracción del total de horas hábiles, expresada en porcentaje, en que el equipo físicamente disponible es operado en su función de diseño incluyendo sus pérdidas operacionales.

Factor Operacional

Es la fracción de tiempo, expresada en porcentaje, en que el equipo realiza efectivamente su función de diseño por cada hora en que es operado.

Rendimiento

Es el promedio de unidades de producción realizadas por el equipo por cada unidad de tiempo de operación.

Rendimiento Efectivo

Es el promedio de unidades de producción realizadas por el equipo en cada unidad de tiempo efectivo de operación.

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