Optimización de diseños de minas subterráneas usando el algoritmo pseudoflow

Abstract

Desde hace décadas, se conocen métodos eficientes para modelar y optimizar diseños de minas, sin embargo, el desarrollo de estas técnicas ha sido enfocada a la minería a tajo abierto, debido a varios factores como su alta productividad, sumadas a la complejidad conceptual que presentan los diseños de minas subterráneas, no obstante, dicho desarrollo tecnológico, de alguna manera ha beneficiado la minería subterránea, dado a que, muchas de estas tecnologías conocidas pueden ser potencialmente adaptadas. La minería subterránea viene experimentando avances tecnológicos importantes en varios de sus procesos, como es el caso del área de planeamiento de minas, que ya cuenta con herramientas de optimización de formas minables aceptadas por la industria y ampliamente usadas en los estudios de ingeniería y estimación de recursos de minerales o reservas de mena. Recientemente, un nuevo algoritmo denominado pseudoflow, desarrollado para optimizar flujos de red, ha dado nueva vida al exitoso método de optimización de diseños de tajos abiertos Lerchs & Grossmann, reproduciendo los mismos resultados, en mucho menos tiempo. Sus características matemáticas permiten con que el método sea aplicado a cualquier problema de flujos máximos a cortes mínimos, sin importar su dimensión o forma. Este trabajo de investigación prueba la hipótesis, a través del caso de estudio desarrollado en tres estructuras mineralizadas específicas de la zona profunda de la mina Animon, que el algoritmo pseudoflow, sumado a otras herramientas usadas en los procesos de planeamiento de minas, ha sido capaz de optimizar los diseños mineros subterráneos, incrementando el valor del proyecto en un 25% y evitando que la empresa minera incurra en gastos innecesarios por operar en zonas que no son justificadas económicamente. Palabras clave: Minería subterránea, planeamiento de mina, optimización de diseños mineros, algoritmo pseudoflow, reservas de mena, ley de corte optima, código JORC.

Efficient methods for the modeling and optimization of mining designs have been known for decades, however, the development of these techniques has been focused on open pit mining, due to several factors such as its high productivity, combined with the conceptual complexity of underground mining designs, however, such technological development has benefited underground mining in some way, since many of these known technologies can be potentially adapted. Underground mining has been experiencing important technological advances in several of its processes, such as mine planning, which already has mining shape optimization tools accepted by the industry and widely used in engineering studies and mineral resources or ore reserves estimation. Recently, a new algorithm termed pseudoflow, developed to optimize network flows, has given new life to Lerchs & Grossmann's successful open pit design optimization method, reproducing the same results in much less time. Its mathematical characteristics allow the method to be applied to any problem related to maximum flows at minimum cut-offs, independently of its dimension or shape. This research work tests the hypothesis, through the case study developed in three specific mineralized structures in the deep zone of the Animon mine, that the pseudoflow algorithm, added to other tools used in mine planning processes, has been able to optimize underground mine designs, increasing the value of the project by 25% and preventing the mining company from incurring unnecessary costs by operating in areas that are not economically justified.