ANEXO 2

MANUAL DE TIRAJE

Superintendencia General Planificación Minco, CONTROL PRODUCCION MINA

MANUAL DE TIRAJEMINA EL TENIENTE

AGOSTO 2001

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Sistemas de Planificación y Control Producción Mina Antecedentes generales: Asociado a todos los métodos de explotación, existen actividades de planificación, programación y control de la producción diaria, cuyo propósito es extraer el mineral de acuerdo a los planes de largo plazo de la División y cumplir las metas de producción de cobre fino. Hasta el año 1990, en El Teniente la planificación de la producción diaria se realizaba en forma manual, empleando formularios, planos de tiraje e información histórica almacenada en documentos, cuya interpretación y análisis involucraba mucho tiempo y requería de personal especializado para realizar estas labores. Bajo este contexto, surge la necesidad de implementar tecnologías, sistemas y métodos en la planificación, programación y control de la producción diaria, que permitan administrar en forma rápida y eficiente la información, mejorando la gestión de producción y maximizando la recuperación de reservas del yacimiento. Métodos de Explotación por Hundimiento Desde los comienzos de la explotación del mineral y dadas las características del yacimiento, en El Teniente se ha utilizado el método de explotación Block Caving. Con posterioridad, en algunos sectores se implantó el método de explotación Panel Caving, que actualmente es el más importante debido a que los sectores que aportan mayor producción se explotan por este método Block Caving: Método de explotación por hundimiento, en que la incorporación de nuevas áreas a la producción se realiza en forma discreta, por bloques. Este método está definido para la extracción de mineral secundario y por ende todo su diseño ha sido adecuado para mantener una alta productividad en un mineral, que dada su génesis, quiebra en fragmentos de granulometría fina a media. El nivel de producción, ubicado bajo el nivel de hundimiento, está formado por una serie de galerías paralelas entre sí, denominadas drift y el material extraído de los puntos de extracción, pasa directamente a los piques de traspaso por medio de las buitras ubicadas en los drift. Se le denomina sistema de extracción convencional.

Panel Caving: Método de explotación por hundimiento, en que la incorporación de nuevas áreas a la producción se realiza en forma continua, por paneles. Este método está definido para la extracción de mineral primario y por ende todo su diseño ha sido adecuado para mantener una alta productividad en un mineral, que dada su génesis, quiebra en fragmentos de granulometría gruesa. El nivel de producción, ubicado bajo el nivel de hundimiento, está

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formado por una serie de galerías paralelas entre sí, denominadas calles, que constituyen vías de tráfico por donde circulan equipos LHD. Intersectando a las calles en un ángulo de 60º se encuentran las estocadas de carguío, que permiten que el equipo LHD entre con facilidad y rapidez a cargar mineral en el punto de extracción de la zanja recolectora de material, para vaciarlo en un pique de traspaso. Se le denomina sistema de extracción LHD. Mecanismo de Hundimiento del Macizo Rocoso: El hundimiento del macizo rocoso o cerro, se inicia con la creación de una abertura en profundidad, donde la roca comienza a fracturarse y a separarse en fragmentos de diferentes tamaños, que caen debido a la gravedad hacia la abertura, producto principalmente del peso de la columna de roca que queda sobre la abertura. Todo macizo rocoso, en presencia de un campo de esfuerzos, se encuentra en equilibrio mientras no se realice una abertura considerable en su interior, de manera de romper ese equilibrio inicial y provocar la redistribución del campo de esfuerzos al rededor de la abertura. Los esfuerzos presentes en algún sector y a cierta profundidad en un yacimiento, tienen su origen en el peso del macizo rocoso que va hasta la superficie y en fenómenos externos como el desplazamiento de placas en la corteza terrestre. Conceptos Sobre Flujo Gravitacional La explotación de un yacimiento minero, por un método de extracción por hundimiento, se basa en el principio del flujo gravitacional de los fragmentos de roca hacia un nivel inferior, por el cual será extraído el mineral. El concepto de flujo gravitacional, se refiere al flujo de material quebrado, por efecto de la fuerza de gravedad, hacia un punto de extracción, en que las partículas describen movimientos verticales y de rotación. Teoría de Flujo de Partículas. A nivel mundial se han estudiado los fenómenos de flujo de material particulado, para mejorar el conocimiento respecto del comportamiento que experimentan las partículas durante el flujo hacia una abertura. Algunos investigadores han utilizado para sus estudios modelos de arena y otros han utilizado el computador, obteniendo parámetros de diseño que relacionan el espaciamiento de las aberturas con el diámetro de la zona de tiraje y la trayectoria de las partículas, formulando teorías que buscan explicar el comportamiento de las partículas durante el flujo. Estos estudios sirven como base para comprender los fenómenos de fracturamiento, hundimiento y flujo de la roca, que están involucrados en la extracción del mineral. Teoría de Flujo de Partículas Modelos Físicos:

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Réplica de un proceso real a una escala determinada. Uno de los modelos más aceptados en la actualidad es el desarrollado por los investigadores Janelid y Kvapil, quienes utilizaron capas de arena de diferentes colores para simular el flujo de material hacia una única abertura o punto de extracción y extrapolaron sus resultados al flujo de material quebrado en una explotación por hundimiento. Este modelo define los siguientes elementos: Elipsoide o envolvente de tiraje: Es el límite del material quebrado que se ubica sobre un punto de extracción. Se refiere al

concepto de elipsoide de revolución o volumen en movimiento, donde la gravedad juega un papel fundamental, sin aceptar que necesariamente es un elipsoide. El diámetro del elipsoide depende principalmente de las características geomecánicas de la roca que determinan el grado de fragmentación y el ancho o abertura del punto de extracción, permitiendo diseñar la malla de extracción para un sector productivo Teoría de Tiraje Interactivo: Teoría de flujo gravitacional, desarrollada por D. Laubscher utilizando modelos físicos de arena y en base a la experiencia en minas sudafricanas explotadas por hundimiento, que se fundamenta en que la extracción de material de puntos de extracción adyacentes, genera una zona de interacción hasta cierta altura de la columna de mineral, dentro de la cual se produce un rápido movimiento de las partículas en forma aleatoria. Sobre la zona de interacción, el material se mueve verticalmente en forma masiva (flujo masivo) y el

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contacto estéril-mineral desciende en forma paralela. La zona de interacción, es una zona de migración lateral, ubicada sobre un conjunto de puntos de extracción separados a una distancia crítica máxima de 1,5 veces el diámetro del elipsoide de tiraje, de los cuales se extrae material en forma simultanea. En esta zona, los campos de tensión interactúan provocando movimientos laterales de las partículas que vienen de la zona superior, sometidas a fuerte presión vertical. Elipsoide límite: Envolvente de la zona activa, fuera de la cual no hay movimiento. El material que se encuentra dentro del elipsoide límite, tiene una densidad inferior a la del material al exterior de éste. Zona activa Zona en la cual las partículas experimentan movimientos verticales y radiales. Zona pasiva: Zona que carece de movimiento. Modelos Computacionales: Representación numérica, abstracta y dinámica de un proceso real, que se puede visualizar en un computador y del cual se puede conocer su estado interno en cualquier momento. Este tipo de aplicaciones permiten realizar una gran cantidad de ejercicios y variar los parámetros de entrada de la simulación, sin embargo son limitados en el sentido de que no permiten simular las propiedades físico-químicas de las partículas. Simulación del Flujo de Partículas: Simulación bidimensional que permite visualizar la trayectoria de partículas iguales, ubicadas en capas de colores a distintas alturas, en que el número de puntos de extracción y las velocidades de extracción las fija el usuario. Se han realizado intentos por desarrollar aplicaciones más sofisticadas para simular los fenómenos de flujo, destacando el “Programa de Flujo de Partículas PFC”, en sus versiones de 2 y 3 dimensiones.

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Al provocar la tronadura del nivel de hundimiento se genera una abertura, cuya estabilidad depende de su geometría y dimensiones, del campo de esfuerzos y de la calidad de la roca. Luego, si la resistencia de la roca no es suficiente para soportar el cambio, se fractura y fragmenta dando inicio a los procesos de quiebre y flujo gravitacional .

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La extracción regular del material fragmentado a medida que se produce la socavación, extenderá el fracturamiento y la fragmentación hasta la superficie. Luego, el principio que rige la explotación por hundimiento, se basa en crear una abertura que implique una dinámica de desplome constante, que permita extraer el mineral a través de una malla de

puntos de extracción, ubicada en la base del sector a explotar (nivel de producción). Efectos del Tiraje Aislado: Un sector productivo presenta la condición de tiraje aislado cuando no se produce interacción entre puntos de extracción adyacentes. Esta es una condición no deseada, dado que facilita el ingreso de la dilución, disminuyendo la ley de extracción, lo que provoca una baja recuperación de reservas. En definitiva el tiraje aislado reduce la vida útil de un sector productivo. Efectos del Tiraje Parejo: El llevar un tiraje parejo en un sector productivo, tiene por objeto controlar el ingreso de la dilución, evitando que material estéril o de baja ley se mezcle prematuramente con el mineral. El efecto que produce esta condición, es una buena recuperación de las reservas y una maximización del beneficio económico del negocio minero. Antecedentes Sobre Reservas: Dadas las características de mina El Teniente, en que se tienen mallas de extracción diferentes y en algunos casos irregulares en los distintos sectores de la mina, por lo que los puntos de extracción asociados tienen un área de influencia irregular, la estimación de reservas se ha hecho en forma independiente de la infraestructura de la mina, originándose así el "Inventario de Reservas Insitu (IRIS)", que consiste en un archivo computacional que representa una malla tridimensional de bloques, orientados según las

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coordenadas mina, cada uno de los cuales constituye una "Unidad Básica de Cubicación (UBC)". También se le denomina modelo de bloques. Las unidades básicas de cubicación, del modelo de bloques, representan una fracción de volumen en el espacio, cuyas dimensiones son 20*20*20 m., que contienen información cuantificable en ley, densidad, tonelaje, tipo de roca y otras características, que permiten estimar la situación inicial de las columnas de mineral antes del proceso de mezcla y constituyen la base de datos a partir de la cual se obtienen los planes mineros. A la información base insitu, es necesario incluirle los efectos del mecanismo de mezcla de los materiales que se produce durante la extracción minera, dando origen a las reservas extraíbles, que se definen como una estimación del tonelaje y ley que se va a obtener efectivamente en un punto de extracción. El esquema siguiente muestra el proceso de estimación de reservas utilizado en la División. Modelo de Dilución: Se utiliza para estimar o predecir las reservas extraíbles, es decir, la ley y el tonelaje a obtener en un punto de extracción considerando los efectos de la dilución propios de los método de explotación por hundimiento. Su importancia radica en el hecho de que a partir de sus resultados se establecen los planes mineros. Modelo volumétrico: Modelo propuesto por D. Laubscher, que permite estimar gráficamente el comportamiento de la dilución. Corresponde a un modelamiento del mecanismo de mezcla de los materiales producto del hundimiento, el cual reasigna leyes a las unidades básicas de cubicación (UBC) pertenecientes a una columna de extracción, considerando la ley insitu de las UBC's de esa misma columna y el punto de entrada de la ilución.

Si la columna de la Figura A, fuera explotada en tajadas horizontales a partir de la base y sin dilución, el 100% de extracción, que para efectos de cálculo, corresponde a la altura entre el nivel de hundimiento y el contacto estéril-mineral, queda representado por la línea

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horizontal en el gráfico. Dado que esto no ocurre en la realidad, Laubscher propone como simplificación, en su modelo, una línea recta que pasa por el punto medio de la horizontal correspondiente al 100% de extracción y cuya pendiente está definida por el PED, como muestra la Figura B.

El hecho de que esta línea pase por el punto medio de la horizontal correspondiente al 100% de extracción, se basa en una compensación de áreas o balance de finos, es decir, para extraer el fino presente en una columna insitu, afectada por dilución, es necesario extraer más del 100% de la columna. La ley extraible de cada UBC se calcula en función de las leyes insitu de la columna y ponderadores. Estos ponderadores corresponden a áreas del gráfico, como se muestra en el siguiente ejemplo, que ilustra el cálculo de la ley extraible para el segundo bloque o UBC de la columna. Método de cálculo utilizado en la División: El método es equivalente al descrito anteriormente y considera lo siguiente: La columna de extracción va desde el nivel de hundimiento hasta la topografía de superficie. El 100% de extracción, para efectos de cálculo, corresponde a la altura de la columna de extracción antes definida. La ley del material quebrado puede ser variable. La densidad en la columna puede ser variable. Las leyes y densidades son redistribuidas dentro de la columna, conservando el fino total presente en la columna de extracción. Los parámetros de entrada son los siguientes: Inventario de Reservas Insitu. Topografía de superficie. Cota del nivel de hundimiento.

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Poligonal en planta que contenga el sector a diluir. Punto de entrada de la dilución PED. Los resultados del modelo son la Ley Diluida o Extraible y Densidad Diluida. Estos resultados se agregan al Inventario de Reservas Insitu, que corresponde a una tabla en la cual se identifican los siguientes campos: Identificador, Ley, Densidad, Tipo de Roca, Ley Diluida y Densidad Diluida, que corresponden a los parámetros básicos que serán usados para generar los planes mineros. Conceptualmente, la dilución de las Reservas Insitu se lleva a cabo de la siguiente manera: Se agrega, al modelo de bloques a diluir, la ley y densidad correspondiente al material quebrado. Estos valores se añaden entre las reservas insitu y la topografía. Los valores usados para la ley y la densidad, pueden variar según el sector en estudio (ejemplo: 0.4% Cu y 2.0 Ton/m3). Por efectos de programación y cálculo, entre la topografía de superficie y una cota predeterminada de mayor altura que la máxima cota topográfica, se rellena con valores cero para la ley, densidad y tipo de roca. Esta zona corresponde al aire en el modelo de bloques. Para diluir, se recorre el inventario de bloques y para cada columna se calcula la ley y la densidad diluida correspondiente a cada UBC dentro de la columna. El fino insitu y diluido total de la columna, es el mismo, ya que la masa de la columna se conserva. Los ponderadores involucrados en el cálculo de la ley y densidad diluida, generados a partir del gráfico del modelo, corresponden a áreas La ley y densidad diluida se calculan de la siguiente manera:

A = Área base del bloque.

h i = Altura del bloque i.

d i = Densidad insitu bloque i.

L i = Ley insitu bloque i.

TON i = A*h i*d i = Tonelaje insitu bloque i.

FINO i = TON i * L i = Fino insitu bloque i.

d i ' = Densidad diluida.

L i ' = Ley diluida.

TON i ' = Tonelaje diluido.

FINO i ' = Fino diluido.

A continuación se muestra un ejemplo de cálculo de la ley y densidad diluida para la cuarta UBC de la columna según el método descrito, en que el tonelaje y fino extraible está dado por:

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Durante el diseño del sistema de extracción, se debe considerar : Diseñar la malla de extracción considerando las características geomecánicas de la roca (que determinan el grado de fragmentación y las dimensiones del punto de extracción) y el diámetro del elipsoide de tiraje. Si no se consideran estas variables habrá que atenerse al efecto del diseño de la malla de extracción. Diseñar la infraestructura de producción, transporte y carguío, de tal forma que se minimicen las interrupciones por fallas en los sistemas. Las reparaciones que sean inevitables, deberán atacarse con recurso suficientes y metodologías apropiadas que permitan una rápida reincorporación de la infraestructura al proceso productivo. Para planificar la producción, se debe cosiderar : Programar la extracción de corto plazo considerando los principios básicos que permitan que exista interacción entre los puntos de extracción. No programar un ritmo de extracción que sobrepase el ritmo de propagación del hundimiento, de tal modo que no se produzca una cavidad entre el material quebrado y el material insitu. La generación de esta cavidad, podría permitir la entrada de dilución desde sectores con altos porcentajes de extracción a sectores relativamente nuevos, originandose así una contaminación prematura. Lo ideal es minimizar la dilución lateral, en Block Caving con un techo de mineral en escalón y en el Panel Caving con ángulos de tiraje entre 45º y 60º (Perfil Panel Caving en proceso de extracción regular). Este ángulo incide directamente en el área requerida para alcanzar las metas de producción y en la programación de la velocidad de extracción . En el caso extremo de un techo plano de tiraje, se tendrá un área disponible de producción muy grande y velocidades medias de extracción muy bajas. Programar el muestreo de la ley de puntos de extracción, en forma sistemática, asegurando la oportunidad de la información.

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Contar con información oportuna y confiable respecto de la ley de muestreo de puntos de extracción, para programar la extracción diaria. Para la programación diaria, se debe considerar : Disponer de una programación alternativa, con prioridades claramente establecidas, para los casos específicos en que no sea posible hacer extracción a un conjunto de puntos programados para el día, situac ión que podría ocasionar un déficit en el cumplimiento del turno. No se de be completar el tonelaje que falte repitiendo algunos puntos de extracción asignados, ya que esta práctica afectará la calidad del tiraje. Detener el tiraje de puntos de extracción que presenten bolones sin movimiento y proceder a una reducción secundaria del material más grueso para asegurar su extracción. Sectores productivos con diferencias importantes en el grado de fragmentación de las diferentes capas, tendrán tendencia a que el material grueso provoque el efecto harnero dentro de la socavación, lo que permitirá un escurrimiento preferencial del material fino hacia los puntos de extracción evitando que el contacto estéril-mineral descienda en forma pareja. Esta operación debe hacerse pese a las dificultades y tantas veces como sea necesario dentro del turno. No programar puntos de extracción cuyo hundimiento ha avanzado sólo hasta la mitad de la zanja. Esto se refiere al lado virgen. Si es estrictamente necesario hacerlo por razones operacionales, la extracción se debe realizar por el lado hundido. Aprovechar de la mejor forma posible las horas efectivas del turno, para asegurar ciclos productivos regulares, con el fin de evitar la concentración de la extracción en determinados sectores y períodos del turno, condición que afecta el desarrollo de un tiraje interactivo. Los operadores, en sus acitvidades diarias, deben considerar : Realizar la operación de extracción sólo en los puntos de extracción específicamente indicados por el supervisor, de acuerdo a la programación diaria. Comunicar oportunamente al supervisor la necesidad de apoyo para reducción secundaria, en puntos con difícil extracción. Entregar información clara y confiable de los tonelajes efectivamente extraídos durante el turno, es decir, la tarja de producción debe contener datos reales. Evitar trancaduras en los piques de traspaso, por vaciado indiscriminado de material sobre-tamaño y material fino arcilloso, excesivamente trancador.

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Realizar el trabajo diario con el máximo cuidado de los equipos e instalaciones, de modo de mantener en buenas condiciones operativas la infraestructura de producción y el estado de los equipos, a objeto de lograr un tiraje regular y prolongar su vida útil Políticas Generales de Tiraje Las políticas de tiraje son un conjunto de conceptos y procedimientos relacionados con la extracción del mineral, que se basan en la teoría de tiraje interactivo, tendientes a retardar el ingreso de la dilución, maximizando el beneficio económico del negocio minero. Para evaluar el cumplimiento de las políticas de tiraje se han definido los Indicadores de Tiraje, que permiten revisar la gestión de extracción del mineral en forma puntual o por sector. Indicadores de Tiraje : Indicadores que permiten evaluar la gestión de extracción del mineral. Se pueden medir en forma puntual, para un conjunto de puntos de extracción o sector productivo. El análisis de los indicadores de tiraje permite tener una visión global de la evolución de la extracción y tomar acciones para mejorar la gestión de extracción y obtener un tiraje regular, retardando el ingreso de la dilución. Los indicadores de tiraje se complementan con la clasificación de estados de puntos de extracción que agrupa a los puntos de acuerdo a su condición operacional. Área abierta: Área promedio diaria que incluye todos los puntos de extracción, que podrían ser extraídos, excepto los que se encuentran en estado H (hundido), B (barro), V (vacío), F (futuro), A (cortado Convencional) y G (cortado LHD). Área disponible: Área promedio diaria del conjunto de puntos de extracción que están en condiciones de ser extraídos en cualquier momento y su estado es: O (operativo), L (limitado), C (cerrado) o S (reabierto). Área utilizada: Área promedio diaria, del conjunto de puntos de extracción a los cuales se les ha extraído más de 15 toneladas en el día, en sectores convencionales y 70 toneladas día , en sectores LHD. Velocidad efectiva de extracción: Es el tonelaje extraído de un sector cualquiera, en el período de un día, dividido por el Área utilizada. Se expresa en “toneladas por metro cuadrado día (Ton/m2- día)”. Una alta velocidad produce una reducción del diámetro del elipsoide de tiraje, mientras que una baja velocidad de extracción genera mayores diámetros.

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Disponibilidad de área: Razón entre el área abierta y el área disponible expresada como porcentaje. Utilización de área: Razón entre el área disponible y el área utilizada expresada como porcentaje. Regularidad: Definición 1: Factor adimensional que representa la dispersión de las extracciones respecto a la media del sector en el período y resulta de la razón entre la media y la desviación estándar de las toneladas extraídas en el período para un conjunto de puntos que definen un área productiva. Grandes diferencias de tonelaje entre extracciones de diferentes puntos de extracción del sector productivo, derivan en una alta desviación estándar, por lo tanto, el factor de regularidad será un número tendiente a cero en la medida que se incrementa la dispersión. Diferencias pequeñas en las extracciones entregarán una baja desviación estándar, lo que implica como factor de regularidad resultante un número tendiente a infinito en la medida que la dispersión tiende a cero (tiraje perfecto).

Definición 2: Se basa en el tonelaje del programa de producción por punto de extracción, un rango de holgura para el programador mina y el tonelaje real extraído por punto de extracción. Mide la dispersión de la producción real respecto de un rango de la producción programada. La holgura es del orden de un 10% a un 15% y dependerá del sector productivo. Luego la regularidad se define como la razón entre la dispersión real promedio y la dispersión base promedio, medidas en valor absoluto.

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Holgura “h” : 10% a 15% Dispersión Base “DB” : | TONprograma - TONprograma * (1 + h) | Dispersión Real “DR” : | TONprograma - TONreal Regularidad “R” = DR/DB Los resultados de este indicador pueden estar en los siguientes rangos: R = 0 Tiraje Perfecto 0 <= R < 1 Tiraje Regular R > 1 Tiraje Irregular Ejemplo:

Punto TON programa

holgura “h”

TONprograma* (1+h)

TOTONreal

DB DR

1 250 10% 275 320 25 70

2 260 10% 286 240 26 20

3 300 10% 330 450 30 150

4 270 10% 297 360 27 90

5 240 10% 264 150 24 90

6 260 10% 286 150 26 110

7 250 10% 275 210 25 40

8 210 10% 231 100 21 110

9 180 10% 198 300 18 120

10 250 10% 275 250 25 0

MEDIA 24,7 80

Media 24,7 R = 80/24,7 = 3,24 Tiraje Irregular Uniformidad: Concepto que relaciona la extracción de un punto y sus vecinos en función del tiempo, de modo que se logre la interacción y se define como la razón entre la diferencia de tonelaje extraído entre un punto de extracción y la media de sus vecinos, en un período determinado, con la media de sus vecinos. [ TON. EXTRAÍDO PUNTO – TON. MEDIO EXTRAÍDO VECINOS ] U = TON.MEDIO EXTRAÍDO VECINOS Los resultados de este indicador pueden estar en los siguientes rangos:

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RANGO DESCRIPCIÓN VALOR ESPECÍFICO

DESCRIPCIÓN

1 < U < 0 Menor tiraje que sus vecinos. Se

considera tiraje uniforme.

1 El punto no se tiró en el período.

0 < U < 1 Tiraje uniforme. 0 Tiraje perfectamente uniforme.

1 < U < 2 Sobre tiraje 1 Límite superior para considerar

uniformidad.

U >= 2 Tiraje aislado

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Definición de estados de puntos de extracción:

ESTADO CÓDIGO DEFINICIÓN

Operativo O Punto que se encuentra en condiciones aptas para producir.

Limitado L Punto en que se ha restringido la extracción a un tonelaje máximo para un período determinado de tiempo.

Reabierto S Punto que pasa de un estado L o C a operativo.

Cerrado C Punto en que se detiene temporalmente la extracción por baja ley de Cu o impurezas.

Reparación R Punto que están fuera de producción por arreglo de su estructura.

Colgado T Punto en que el flujo de mineral es interrumpido, formando un arco natural de soporte, ya sea por planchones, colpas de gran tamaño o humedad.

Barrera M Punto que controla el ingreso de la dilución lateral desde zonas explotadas.

Razón Operacional W Punto que permanece fuera de producción por trabajos especiales y temporales, tales como: sondajes en cruzado de acceso o vías de tráfico, desarrollo de labores cercanas, transito temporal de suministros, etc...

Hundido H Punto que ha sufrido quiebre del pilar y hundimiento del cerro.

Cortado A Puntos en que se termina definitivamente la extracción por agotamiento

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o abandono.En el caso de agotamiento, la extracción del punto es igual o mayor que el 100% y presentan ley inferior a la ley de cierre.

En el caso de abandono, independientemente del porcentaje de extracción y la ley del punto, presentan problemas en el proceso productivo por impurezas, condiciones de riesgo, etc...

ESTADO CÓDIGO DEFINICIÓN

AguaBarro B Punto que debido a la penetración del agua presentan riesgo de bombeo.

Futuro F Punto en que no se ha realizado la voladura de zanja.

Vacío V Puntos en los cuales sólo se ha efectuado la voladura de zanja y no el polvorazo correspondiente al área del punto.

Dilución: Durante la extracción minera, un yacimiento explotado por hundimiento, está sometido al proceso de mezcla de los distintos materiales presentes en la columna de mineral y sobre ella. Concepto de dilución: Si el mineral se mezcla con material estéril o de baja ley, se produce una disminución de la ley insitu, provocándose el fenómeno de dilución de las reservas insitu. Durante el proceso de mezcla de los materiales se pueden distinguir las siguientes tres situaciones : 1. Columna de mineral insitu, con material de cráter de ley inferior a la ley de cierre. 2. Columna de mineral insitu, con dos tipos de materiales de cráter. El primero con ley superior a la ley de cierre y sobre éste, material de cráter con ley inferior a la ley de cierre. 3. Columna de mineral insitu, con material insitu de ley inferior a la ley de cierre sobre el mineral. Punto de Entrada de la Dilución (PED) Define un punto de mezcla y corresponde al momento en que material estéril o de baja ley, aparecer por primera vez en los puntos de extracción. En este momento comienza la

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dilución de un punto de extracción o sector productivo, iniciándose el proceso irreversible de pérdida de fino y disminución de la recuperación de reservas. El punto de entrada de la dilución se expresa como porcentaje de extracción y corresponde al porcentaje de extracción del punto de extracción, al cual aparece el material diluyente en los puntos de tiraje. El punto de entrada de la dilución se utiliza como parámetro de entrada en el modelo de dilución de Laubscher. Métodos para estimar el punto de entrada de la dilución (PED): Observaciones en terreno: Operación realizada por los controladores de la producción, que consiste en la caracterización de la dilución en terreno, es decir, en la observación de materiales que constituyan marcadores de tiraje que no pertenezcan a la columna. Este método está sujeto a interpretaciones y requiere que los materiales sean identificados correctamente. Para realizar adecuadamente esta tarea se debe cumplir lo siguiente: Entrenar al personal en el reconocimiento de los materiales marcadores. El personal debe tener además, un conocimiento del área que va a reconocer (geología de columna insitu, materiales de cráter, otros). Reconocer los marcadores de tiraje punto a punto, tomandolos individualmente e ingresar las características observadas en los capturadores portátiles inmediatamente. Revisar detalladamente el talud de rocas presente en el punto de extracción ya que no basta con una apreciación superficial, es necesario golpear y partir con martillo los distintos materiales del punto de extracción. Mantener una frecuencia de reconocimiento de marcadores de tiraje, del orden del 5% de extracción para cada punto de extracción. Interpretar la continuidad del material para evitar saltos en cuánto a cantidad de dilución. Metodología de Cálculo por Observación de Terreno : Análisis del comportamiento de leyes: Graficando el porcentaje de extracción v/s la ley de un punto o conjunto de puntos de extracción dados, se generan dos curvas, una representa las leyes insitu y la otra las leyes de las muestras. En general, para porcentajes de extracción bajos ambas curvas son similares, pero para porcentajes de extracción más altos la curva de las leyes de muestras, se sitúa por debajo de la curva de leyes insitu. El punto en que ocurre este desface corresponde al punto de entrada de la dilución. Este método, presenta el

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inconveniente de que no da cuenta real de las mezclas, cuando existen varios materiales en la columna y presenta problemas de sesgo en la asignación de tonelajes y representatividad del muestreo. Criterio propuesto por Laubscher: Plantea que el punto de entrada de la dilución es función de la altura de la columna extraíble, el esponjamiento, la altura de la zona de interacción, la regularidad del tiraje, la granulometría del espaciamiento y forma de los puntos de extracción. Este criterio, que tiene una concepción empírica, es más bien aplicable a sectores cuyo comportamiento es desconocido, donde no existe experiencia previa. Metodología de Cálculo Criterio de Laubscher Metodología de Cálculo Criterio de Laubscher El punto de entrada de la dilución está dado por:

(A) Altura de la columna extraible: Corresponde a la distancia vertical entre el nivel de hundimiento y la topografía. (fe) Factor de esponjamiento: Está dado por un incremento de volumen al propagarse el hundimiento y es función de la fragmentación.

fe Fragmentación

1,16 fina

1,12 media

1,08 gruesa

(B) Altura zona de interacción: Es la altura de la zona sobre el punto de extracción en la cual ocurre la mezcla de material y sobre la cual el tiraje es uniforme. Depende de la fragmentación del material hundido, del máximo espaciamiento entre los puntos de extracción y de la forma y dimensiones de los puntos de extracción. El espaciamiento entre los puntos de extracción también depende de la fragmentación.

METROS

Máxima distancia entre puntos de extracción 7 9 11

13

15

17

19

21

23

25

Altura teórica zona de interacción 14

20

27

34

41

48

55

62

68

75

La relación existente entre el máximo RMR y el rango en ratings es un indicador directo del rango de fragmentación y al ser ploteado se obtiene un factor, el cual se utiliza para incrementar la altura de la zona de interacción teórica, debido a las diferencias de flujo entre materiales de distinto tamaño.

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Rango RMR 10 20 30 40 50 60 70 80

Factor 1,0 1,2 1,4 1,6 1,9 2,2 2,4 2,9

Luego: B = B teórico * Factor (c) Factor de corrección: Es función de la regularidad del tiraje y está dado por la razón entre la media "x" y la desviación estándar "s" de las toneladas extraídas durante un período de tiempo dado, para un conjunto de puntos de extracción (independiente de su estado operacional) de un área abierta.

Tiraje Rango C

Regular x/s >= 4,0 1,0

Irregular 4,0 > x/s >= 2,5 0,9

Muy Irregular x/s < 2,5 0,8

Metodología de Cálculo por Observación de Terreno Una vez identificados los materiales que constituyen marcadores de tiraje, fuera de la columna, se deben cuantificar estimando el porcentaje de dilución que representan en relación al total de material presente en el punto de extracción. Este antecedente, permite realizar un seguimiento de los puntos de extracción, verificar tendencias, apoyar a la planificación de corto plazo y determinar el punto de entrada de la dilución. La estimación de los porcentajes de los distintos materiales presentes en los puntos de extracción, se realiza en base a estimaciones visuales, de la siguiente manera: Primero : Se definen dos subpoblaciones: Matriz :porcentaje de material de fragmentos menores a 5 cm. Clastos : Porcentaje de material de fragmentos mayores o iguales a 5 cm. Estimar el porcentaje de cada subpoblación, matriz y clastos, presentes en el punto de extracción. Segundo : Para cada subpoblación, ya sea matriz o clasto, identificar el porcentaje de material correspondiente a primario y secundario pertenecientes a la columna, en relación al total de cada subpoblación. Tercero :

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Para cada subpoblación, ya sea matriz o clasto, identificar el porcentaje de material proveniente de fuera de la columna, en relación al total de cada subpoblación. Estos materiales pueden ser: Brecha Braden. Tierra y/o Barro. Secundario Oxidado. Cuarto : Ingresar los datos al capturador portátil, para su posterior traspaso a la base de datos del sistema de control de la producción y procesamiento de la información. Quinto : Determinación del porcentaje de dilución o porcentaje de material fuera de la columna. Ejemplo de cálculo: Ejemplo 2: Ejemplo 3: Sexto : Determinación del punto de entrada de la dilución, graficando porcentaje de dilución v/s porcentaje de extracción. Caracterización de la Dilución en Terreno Tiene como objetivo caracterizar en terreno, de manera simple y efectiva, aquellos materiales que identifican el punto de entrada de la dilución en los puntos de extracción. Para esto, se debe discriminar en los puntos de extracción, entre el material propio de la columna y el material ajeno a ésta, por medio de los marcadores de tiraje, que durante el proceso de extracción permiten identificar los materiales. Los marcadores de tiraje, deben ser identificados en términos cualitativos (referido al tipo de material) y cuantitativos (referido como porcentaje presente del material marcador en la mezcla, durante un instante dado de la extracción), lo que permite generarse una idea de la evolución de las mezclas de materiales durante la extracción minera y sirve de apoyo para la toma de decisiones relacionadas con el control de tiraje. La detección y cuantificación de los elementos ajenos a la columna, permite mejorar el control de tiraje e identificar a tiempo la presencia de materiales oxidados, material de cráter, barro y agua, para tomar acciones que minimicen sus efectos. Marcadores de tiraje: Materiales que durante el proceso de extracción permiten discriminar, en los puntos de extracción, el material propio de la columna insitu y el material ajeno a ésta. Marcadores geológicos: Materiales de mayor relevancia en términos de capacidad de contaminación, de los cuales se conoce su procedencia y que su participación en el proceso de extracción puede llegar a ocupar completamente el punto de extracción. La presencia de estos materiales en un

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punto de extracción, implica normalmente una baja en la ley. La aparición en los puntos de extracción de materiales que constituyan marcadores, estará también condicionada a la existencia o no de ellos en (o sobre) la columna, es decir, en un bloque de columna insitu compuesta exclusivamente por roca primaria, la aparición de roca secundaria es un indicador claro del ingreso al punto de extracción de un material ajeno a la columna. Por el contrario, en una columna mixta de primario-secundario, la aparición de este último no es un marcador, debido a la imposibilidad de identificar su procedencia, a no ser que venga acompañado por otras características que sí permitan su identificación. Propiedades que permiten identificar los marcadores: Por tipo de material : Primario Secundario Materiales oxidados Por tipo de roca : Brechas Braden y Marginal Tierra / Barro Características físicas: Redondeamiento y esfericidad (alto transporte). Plasticidad. Color. Tipos de marcadores geológicos: Brecha Braden o Marginal: Presenta estructura brechosa con fragmentos redondeados y subangulosos de tamaños variables entre 1 y 30 cm. La matriz tiene un color gris en algunos casos ligeramente verdoso y está constituido por polvo de roca y cemento. Algunas variedades pueden presentar color negro en su matriz debido al alto contenido de turmalina. Se reconoce por poseer matriz y clastos, por su color gris y por que habitualmente se presenta en fragmentos de tamaño medio a grandes (superiores a los 5 cm.) y de formas más bien redondeadas. Andesitas y Dioritas Secundarias:

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Materiales secundarios, blandos, que se rompen fácilmente con el martillo. Se distinguen 2 tipos de materiales secundarios de acuerdo a sus características físicas: Secundario de características angulosas, sin óxidos, que pueden o no ser marcadores de material fuera de la columna, dependiendo del contexto donde se ubiquen. Si la columna insitu sólo está compuesta por roca primaria, esta roca secundaria será marcador de tiraje, en caso contrario (roca primaria y secundaria en columna) no es determinante, ya que podría pertenecer a la columna. Secundario de ángulos redondeados y forma esférica como resultado de alto transporte. Habitualmente con óxidos de fierro en las fracturas, debido a que provienen de sectores altos del yacimiento o bien desde sectores ya explotados. La presencia de óxidos de fierro les da un color café, siendo un claro indicador de material proveniente de fuera de la columna de mineral. Tierra: Material contaminante de mayor relevancia, puesto que puede llegar a desplazar completamente al mineral en los puntos de extracción. Es de fragmentación fina (arena, arcillas y limo) de color café o gris-café, que se ubica originalmente en los sectores altos del yacimiento. Su característica más importante, además del color, es su alta plasticidad, la que es fácilmente identificable si al apretarla con la mano es moldeable. La tierra ante la presencia de agua, en la mina es conocida como barro. Suele formar aglomerados de distintos tamaños, actuando como cementante de las gravas. Este material muchas veces tiene ley de cobre, dada por especies oxidadas de cobre y mezcla con fracción más fina de mineral. Se puede encontrar también un material más fino denominado polvo de roca, de color gris más claro, proveniente de la conminución de las andesitas y dioritas, que no corresponde a material marcador de material fuera de la columna. Se diferencia de la tierra por su color y plasticidad nula. Marcadores artificiales: Corresponden a objetos puestos especialmente para monitorear trayectoria durante el flujo gravitacional. Se han utilizado neumáticos de vehículos, los que han sido incorporados al flujo en niveles superiores abandonados. Estos marcadores presentan el inconveniente de que no necesariamente se comportan como el material fragmentado, debido a que poseen características distintas a éste, lo que implica que pueden desplazarse hacia los puntos de extracción de manera muy distinta a como lo haría el material fragmentado. Marcadores remanentes explotaciones antiguas: Material constituido fundamentalmente por madera, fierro y concreto, provenientes de las construcciones de niveles superiores, ya abandonados. Estos marcadores, al igual que los marcadores artificiales, presentan el inconveniente de que se comportan de distinta manera, en sus desplazamientos, que el material fragmentado.

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Muestreo de Puntos de Extracción Un método de explotación por hundimiento, como el que se aplica en nuestro yacimiento, presenta una baja selectividad. Además, está sujeto a la incorporación de material de baja ley, debido al fenómeno de dilución, que se produce durante el proceso productivo. Por estos motivos, hay material estéril contenido en el mineral total enviado a planta. Esta condición es inevitable, pero en la medida que se controla, disminuyen sus efectos y con ello mejoran los beneficios económicos de la explotación de los recursos minerales, al aumentar la recuperación de tonelaje y eficiencia de ley. Para minimizar la cantidad de estéril enviado a planta, es necesario seleccionar o clasificar adecuadamente los materiales, ya sea como mineral o como estéril. La herramienta práctica que permite discriminar entre estéril y mineral, para una determinada ley de cierre, es el muestreo de los puntos de extracción. Objetivos del Muestreo Mina Los objetivos principales del muestreo de puntos de extracción, en minas explotada por métodos de explotación por hundimiento, son los siguientes: Controlar la Producción: Controlar el fino contenido en el mineral, que globalmente la Mina envía a Planta turno a turno. Es necesario el control por sectores o áreas productivas y el control por punto de extracción. El control turno a turno permite el control por unidades de tiempo más largas, que se fijen como hitos de control, como día, semana, mes, trimestre, año u otro, para cumplir principalmente metas de fino. Bajo este contexto el muestreo, además, permite identificar materiales no deseados, tales como: material de cráter prematuro (disminuye la ley del mineral), barro (baja productividad en planta de chancado) y/o metales nocivos (As, Sb, provocan problemas comerciales acarreando castigos y hasta rechazos de productos finales). Administrar puntos de extracción: Determinar políticas o procedimientos que orienten las decisiones con respecto al tiraje de cada punto de extracción. Algunas de las decisiones que se toman permanentemente son: continuar la extracción, limitar, cerrar temporalmente, cerrar definitivamente o abandonar un punto de extracción. Reconciliar tonelajes y leyes mina-planta: La mina toma los resultados de leyes reportados por la planta y ajusta sus propios tonelajes y leyes, en base a un archivo histórico, estimando las reservas remanentes de los puntos de extracción. Verificar la confiabilidad de la estimación de reservas extraibles:

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Comparando la estimación de las reservas insitu, su transformación a reservas extraibles mediante un modelo de dilución y el material reportado como extraído de acuerdo al muestreo mina. Esto permite validar el modelo de dilución y verificar la validez de los programas de producción. Técnicas y Procedimientos de Muestreo Mina La metodología consiste en un muestreo manual, en que la muestra se toma en un punto de extracción por medio de elementos llamados poruñas. Para tomar la muestra, el material fragmentado que está a la vista en el punto de extracción se recorre cortando el flujo con incrementos horizontales. Tipos de muestras: La programación del muestreo incluye dos tipos de muestras: Muestras corrientes: se programan exclusivamente en base a la frecuencia de muestreo, que es de 1.000 toneladas en Panel Caving y 700 toneladas en Block Caving, como promedio. Muestras especiales. Se programan cuando existe contaminación: dilución o impurezas. Los puntos de extracción presentan altos porcentajes de extracción o están por agotarse. Es necesario repetir el muestreo. El procedimiento normal de toma de muestras corrientes considera recoger 10 incrementos ubicados en la horizontal del cono de reposo de material fragmentado en el punto de extracción, para completar un total aproximado de 8 Kg de muestra. Para muestras especiales, con granulometría mayor a 5 cm. se recolectan 20 Kg, en terreno, dejando solo 8 Kg. Para materiales menores se sacan sólo los 8 Kg. Toma de un incremento en material fino: Toma de un incremento en material grueso: La toma de muestras se debe realizar considerando lo siguiente: Dar una carga de trabajo equilibrada a los muestreros. Estandarizar el número de incrementos. Estandarizar las herramientas de muestreo y la manera de tomar cada incremento. Establecer un sistema de muestreo en duplicado del 5% de las muestras totales por sector productivo. Variar la frecuencia de muestreo según el porcentaje de extracción. Oportunidad de la información de muestreo: Actualmente los resultados del muestreo se conocen 2 turnos después de que se lleva a cabo la toma de la muestra. La diferencia entre el momento en que se toma la muestra y el momento en que se dispone de la ley de muestreo, se le denomina oportunidad de la información de muestreo.

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Para una gestión de producción eficiente se requiere, que el personal involucrado en el ciclo del muestreo, realice su labor sin incurrir en perdidas de tiempo, es decir, se requiere que la oportunidad del muestreo sea mínima. El ciclo del muestreo comprende las siguientes etapas: Toma de muestra de acuerdo a programa de muestreo. Transporte a planta de preparación y analisis de muestras subterránea. Preparación de muestras. Análisis de briquetas por fluorescencia de rayos X. Ingreso de la ley de muestra al sistema de control de la producción. Acción, por parte del planificador de la producción diaria, en base al resultado de la ley de muestra. Programación del muestreo. Errores Asociados al Muestreo de Puntos de Extracción Asociado al muestreo, existen errores que se producen durante las etapas de toma, preparación y análisis de las muestras. El margen de error de las leyes de muestreo, produce una mal clasificación del mineral y del estéril. Es decir, parte del material que clasificamos y extraemos como mineral de acuerdo a una determinada ley de cierre es realmente estéril y también parte del material que no extraemos por clasificarlo como estéril es realmente mineral. Técnicas para estimar errores de muestreo: Análisis de muestras duplicadas: consiste en un análisis estadístico de muestreos tomados en el mismo punto de extracción, sin que se haya extraído tonelaje entre muestras. Variografía temporal de puntos de extracción representativos: permite cuantificar las diferentes fuentes de variabilidad. Este análisis es útil para: Medir el error de muestreo periódicamente (efecto pepita) y tratar de mejorarlo a través de entrenamiento, introducción de nuevas técnicas de muestreo, optimización del protocolo de muestreo, investigación de sesgos y procedimientos analíticos Medir la variabilidad entre muestras y optimizar la frecuencia de muestreo. Investigar la presencia de ciclos en el proceso, estos también tienen una incidencia en la frecuencia de muestreo. Es importante destacar que la baja selectividad del método de explotación, se hace crítica cuando la ley de extracción se acerca a la ley de corte de planificación del yacimiento. En esta situación, una disminución del error asociado al muestreo involucra una mayor confiabilidad de la clasificación de los materiales, lo que se traduce en una mejor selectividad y maximización del cobre fino producido. Sistema CARTIR

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El sistema de programación de la producción diaria "CARTIR", es una herramienta computacional que permite realizar la programación de la producción diaria, desglosada en tres turnos, de los distintos sectores productivos de la mina, generando una carta de tiraje de acuerdo a políticas de tiraje, condiciones operacionales y metas de producción diaria que en el largo plazo maximicen la recuperación de reservas extraibles del yacimiento. El CARTIR surge como una herramienta de apoyo al Programador, dado el corto tiempo que posee para generar la programación de los tres turnos siguientes y la gran cantidad de información que debe considerar. Se han desarrollado dos algoritmos principales de programación de la producción, uno para el método Block Caving, denominado CARTIR Convencional y otro para el método Panel Caving, denominado CARTIR LHD. Descripción General Sistema CARTIR Características del sistema: Propone una carta de tiraje coherente con las políticas de tiraje, condiciones operacionales y metas de producción diarias. La información generada tiende a dar apoyo al Programador de la producción, en el corto plazo. La información contenida en la base de datos del sistema, es coherente con la información contenida en el Sistema de Control Producción CPM98. Trabaja con información actualizada en la base de datos. La información base no puede ser modificada por el usuario. Es una herramienta interactiva de fácil uso, que no requiere de un especialista para su aplicación. Información de entrada al sistema: Para generar la carta de tiraje es necesario disponer de los antecedentes básicos que se mencionan a continuación. Topología. Reservas extraibles. Estado de puntos de extracción. Extracción histórica. Leyes de muestras de puntos de extracción. Información gráfica del sistema: CARTIR entrega variada información gráfica del sector productivo, tal como: Gráficos de alturas de columna: muestra la altura de la columna extraible en comparación con la altura real extraída .

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Planos geográficos del sector: permite visualizar en un plano geográfico atributos de los puntos de extracción, tales como leyes de reservas, estados operacionales o porcentaje de extracción. Distribución de estados de puntos de extracción: CARTIR Convencional Para el método de explotación Block Caving, se ha desarrollado un algoritmo que utiliza un método de búsqueda de puntos de extracción a programar, basado en el concepto de hundimiento discreto o por bloque. Se programan secuencialmente los puntos pertenecientes a un mismo bloque, buscando los puntos vecinos que comparten el mismo buzón, recorriendo los drift de producción por el lado cabeza (Hw) o por el lado patilla (Fw). El diseño del sistema de extracción de este método restringe la programación, puesto que no se pueden programar simultáneamente puntos vecinos que comparten buitras, ya que el pique de traspaso estará lleno.

Dado que en este método los puntos de extracción están relacionados directamente con los piques de vaciado, para efecto de cuantificar la programación se definen dos órdenes de tiraje: 1º Programar Principal: comprende la acción de llenar la parte común del pique de vaciado y la independiente a la buitra, en situaciones normales posee una capacidad de 125 toneladas. 2º Programar Brazo: comprende la acción de llenar sólo la parte independiente del pique de vaciado, en situaciones normales posee una capacidad de 85 toneladas. Asignación parámetros iniciales de cálculo: Los parámetros iniciales para programar una proposición de carta de tiraje son los siguientes:

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Meta de producción día: el programador de la producción define un tonelaje total a ser programado por el CARTIR. Productividad de los Operarios de Extracción Mina: este parámetro define el tonelaje que un operario puede extraer en un turno, de lo cual se determina la cantidad máxima de piques a ser llenados en un turno por operario. Numero de operarios de extracción mina por drift de producción: Es la cantidad de operarios que se dispondrá en cada turno, identificados por drift de producción. Secuencia de programación acorde a políticas de tiraje: El Sistema propone un programa de producción para el día, de acuerdo a los parámetros antes mencionados, información de producción y condiciones operacionales. Los piques deben ser llenados en el siguiente orden: primero el principal y luego el brazo, con el propósito de evitar piques compartidos. Se deben programar todos los puntos disponibles de un lado del drift y posteriormente se programa el lado contrario. El programador controla la secuencia de programación dentro del sector, alterando la asignación del operador si fuera necesario. Si un punto de extracción no se encuentra operativo, no es considerado en la programación hasta la siguiente vez que corresponda según la secuencia, sin embargo, puede ser programado en forma manual por el programador. Ejemplo de Carta de Tiraje CARTIR Convencional:

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CARTIR LHD Conocida la situación actual de un sector productivo en estudio y determinada su área potencialmente programable o área disponible, se analiza cada punto de extracción para definir un rango de tonelaje factible de programar en el día, considerando tres criterios de programación, basados en las políticas de tiraje: velocidad de extracción, regularidad y programa mensual. Velocidad de extracción: corresponde al cálculo de la velocidad efectiva del punto, medida en ton/m2-día, considerando solamente las últimas siete extracciones.

Una vez obtenida la velocidad para el punto, se define un rango de tonelaje, en base a valores extremos de velocidad de extracción, este rango se obtiene amplificando y reduciendo el valor en un porcentaje definido previamente (% vel) y que es propio de cada sector productivo. En caso de que un punto no tuviese extracción en ese período (velocidad = 0) o bien tuviese una sobre extracción (velocidad muy alta), se define una banda mínima y máxima de velocidades.

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Finalmente, se obtiene un tonelaje posible de programar utilizando la siguiente expresión: Esta velocidad efectiva del punto de extracción permite caracterizar la productividad, que normalmente esta determinada por la granulometría y humedad presente en cada punto.

En la posterior asignación del tonelaje, el sistema tiende a regular las velocidades extremas. Regularidad: Es la cantidad limite de turnos que un punto puede estar sin extracción o sin movimiento. Si un punto sobrepasa ese valor (generalmente 9), automáticamente esta

norma exige programar un tonelaje mínimo. Programa mensual: corresponde al tonelaje que se debe obtener desde el punto de extracción en los días restantes del mes, para cumplir el programa mensual. A este tonelaje se suma y resta un tonelaje definido por el programador, con el propósito de

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generar un rango de programación. Para cada punto de extracción disponible en el sector, se aplican estos tres criterios de programación y dependiendo de la prioridad definida para cada uno de ellos, se obtiene un único rango de tonelaje a programar. La figura siguiente muestra como se determina el tonelaje final en función de estos tres criterios.

Una vez determinado el tonelaje posible de programar para cada punto de extracción del área disponible, se deben seleccionar los puntos a programar. Para el método de explotación Panel Caving se ha desarrollado un algoritmo de selección de puntos de extracción a programar, que se basa en el concepto de hundimiento continuo, considerando el universo a programar como una malla de puntos de extracción, donde todo punto en análisis, esta rodeado por puntos vecinos adyacentes. Selección de puntos de extracción a programar: El algoritmo utiliza un método de búsqueda de puntos a programar basado en las diferencias de alturas extraídas entre puntos vecinos, programando con mayor prioridad los puntos con menor altura extraída con respecto a sus vecinos, con el propósito de lograr que el contacto estéril-mineral baje en forma pareja. Para cada punto de extracción se define lo siguiente: hpe = Altura extraída a la fecha en el punto en análisis.

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hvec = Altura media de todos los vecinos al punto en análisis. Deltah = Diferencia entre la altura del punto y la media de sus vecinos. De lo anterior se desprende lo siguiente: Deltah < 0 : el punto debe ser extraído con precaución, ya que tiene mayor extracción que sus vecinos.

Deltah > 0 : el punto debe ser extraído, porque tiene menor extracción que sus vecinos.

hpe = 2 * hvec : Si la altura extraída del punto es el doble de la altura media extraída por sus vecinos, el punto no debe ser extraído. En este caso se tiene un punto con extracción aislada, ya que tiene una extracción muy alta con respecto a sus vecinos.

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Ejemplo Carta de Tiraje CARTIR LHD:

Ejemplo Tarja de Producción:

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Beneficios del Sistema CARTIR Calidad en la programación Incluye conceptos de tiraje. Permite alterar la programación basado en condiciones operacionales y criterios del programador, conociendo de inmediato los efectos de este cambio en el tonelaje y la ley programada diariamente. Reducción de tiempos. En la generación de la carta de tiraje. En la confección de las tarjas de producción. Información. Actualizada, lo que permite conocer en cualquier momento la situación del sector en estudio y tomar acciones correctivas oportunas. Presentación gráfica, fácil de interpretar y actualizada diariamente. Fácil acceso. Fácil comprensión. Otros beneficios. Medición de tonelajes y leyes programadas. Adaptable a nuevos requerimientos. Mejoras en el control de la producción mediante gráficos e índices de gestión del tiraje, que permiten evaluar el resultado y la forma como se realiza la extracción. No requiere especialización. Índices de Gestión de Producción CARTIR entrega una serie de índices de gestión que pueden ser calculados en un período no superior a dos meses. Algunos de los índices utilizados son: Velocidad operativa: velocidad de extracción de un punto disponible, dentro de un período de tiempo.

Velocidad efectiva: velocidad de extracción de un punto dentro de un período, considerando solo los turnos efectivamente extraídos.

Regularidad: se define como la cantidad de turnos promedio, en que los puntos de extracción disponibles permanecieron sin movimiento en el período. Puntos de extracción operados por turno: corresponde al número promedio de puntos que efectivamente fueron extraídos por turno.

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Recuperación de reservas: porcentaje de las reservas del sector, que se han extraído a la

fecha en que se efectúa el análisis. Eficiencia de ley: razón entre la ley extraída y la ley de reservas.

Comunicación CARTIR con Sistema COM-01 El CARTIR obtiene la información desde el sistema de control producción "CPM-98", ubicado físicamente en Rancagua, a través de la red mina (servidor Afrodita ubicado en interior mina). En el servidor Afrodita, se cargan procesos provenientes del COM-01 que

almacenan toda la información requerida por el sistema CARTIR. La siguiente figura esquematiza el proceso de comunicaciones: Existen tres tipos de cargas de datos, desde el CPM-98 a bases de datos CARTIR, estos son: Diario: diariamente, se cargan en un directorio del servidor de PC, los archivos que poseen información de producción; cambios de estados, las extracciones realizadas y las leyes de muestreo. Esporádica: de acuerdo a requerimientos del usuario, se generan y almacenan en el servidor, los archivos que tienen información sobre la topología, reservas u otros parámetros del sector en análisis. Mensual: mensualmente se realiza la carga del programa mensual de cada punto de extracción.

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Sistema DISPATCH El sistema de planificación y control producción en tiempo real "DISPATCH", es una tecnología pionera en minería subterránea, que permite contar con información de producción confiable y oportuna, para generar en forma dinámica los planes de producción diaria y controlar continuamente la producción en sectores explotados por Panel Caving LHD, minimizando las pérdidas asociadas a la extracción del mineral y controlando el fenómeno de dilución. Esta nueva tecnología se ha implantado, como prototipo, en los sectores Teniente 4 Regimiento y ferrocarril Teniente 5 Norte. El sistema, contempla la captación automática de información básica, desde los niveles de producción y transporte, su transmisión vía microondas de radio y fibra óptica hacia modernos computadores ubicados en la "Sala de Control" de Teniente 4, donde es procesada, analizada y distribuida. Descripción General del Sistema DISPATCH Características del sistema: Genera comunicaciones en tiempo real. Capta automáticamente datos de producción, generados por equipos LHD y Jumbos de perforación en el nivel de producción Teniente 4 Regimiento. Identifica origen y destino de carros y determina el tonelaje acarreado en el nivel de transporte Teniente 5 Norte. Integra los procesos de planificación diaria y control de la producción por medio de un software interactivo. Traspasa y capta información hacia y desde las bases de datos divisionales. Permite realizar en cualquier momento nuevas asignaciones a los operadores de equipos y distribuir la información a las áreas responsables de planificar y controlar el tiraje. Libera a los operadores de equipos de la responsabilidad de documentar su actividad diaria (llenado de tarjas). Mejora la gestión de producción, debido a que la información básica se obtiene en tiempo real. Retarda el ingreso de la dilución, maximizando la recuperación de reservas. Información de entrada al sistema: Topología infraestructura mina. Carta de tiraje generada por sistema CARTIR. Leyes de muestras de puntos de extracción. Estado infraestructura niveles de producción y transporte. Estado operacional equipos de producción y transporte. Número de carros cargados por buzón. Parque de equipos Identificación de despachadores y operadores de equipos.

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Información gráfica del sistema: El sistema cuenta con dos salidas gráficas: Esquema de todas las rutas del nivel de producción Teniente 4 Regimiento, identificando la posición de los equipos en tiempo real y sus estados operacionales. Rutas del ferrocarril Teniente 5 Norte, en el nivel de transporte, identificando la posición de los trenes en tiempo real. Usuarios del sistema: Operaciones mina: Involucra a supervisores y operadores, usuarios directos del sistema, personal responsable de programar y realizar la extracción diaria del mineral. Planificación mina, las áreas de gestión y los niveles ejecutivos. Sistema de Apoyo a la Planificación Subsistemas Comunicaciones en Tiempo Real Integra todos los elementos del sistema DISPATCH a través de tecnologías de punta, como una red de fibra óptica y microcell radios. Fibra óptica: Instalada por primera vez al interior de la mina, transmite información captada por lectores ubicados en los niveles de transporte, hacia la sala de control central. Microcell radios: Son unidades de radio que captan y transmiten una frecuencia UHF de 450 Mhz., permitiendo la comunicación al interior de los túneles, sin que se requiera la instalación de cable radiante e interactúan a distancia con los equipos móviles de producción (LHD y Jumbos de perforación) por medio de computadores instalados a bordo de los equipos. Subsistema Captación Automática de Datos de Producción El propósito de este subsistema es captar datos básicos de los equipos de producción y transmitirlos en tiempo real hacia la sala de control. Datos básicos captados: Ubicación de los equipos de producción LHD y Jumbos de perforación. Punto de extracción en que el LHD realiza la extracción. Punto de vaciado en que el LHD vacía el mineral. Baldadas extraídas de un punto de extracción. Baldadas vaciadas a un punto de vaciado. Estado de la infraestructura. Los datos básicos son captados por un conjunto sensor-transmisor, ubicado a bordo de los equipos de producción, que reciben la frecuencia de radio emitida permanentemente por elementos denominados TAG, instalados en los puntos de extracción, puntos de vaciado,

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estacionamientos, accesos y limites del nivel de producción, identificando a los equipos de producción y determinando su posición en todo momento. Cada TAG está asociado a una posición única dentro de la Mina y la identificación de la posición de cada equipo de producción (LHD o Jumbo) se logra cuando el computador a bordo de los equipos, transmite la información captada automáticamente a las microcell radios, ubicadas en los socavones de acceso a las calles de producción, las cuales toman la señal y la transmiten hacia la sala de despacho o sala de control. Toda la información básica captada es administrada por el software de planificación y control producción, en tiempo real.

Además, el subsistema permite establecer una comunicación expedita entre el operador del equipo y el despachador, a través del computador abordo que cuenta con una moderna pantalla interactiva con tecnología de toque en pantalla (touch screen).

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Características del subsistema: Permite el despliegue automático de la carta de tiraje LHD, en la pantalla del operador del equipo. Cuando el equipo ingresa a una calle, se despliega automáticamente en la pantalla la programación de toda la calle y al realizar la extracción en un punto, la información se actualiza en tiempo real, descontandose las baldadas extraídas del punto, en la pantalla del operador del LHD. Se conoce con exactitud, en forma continua y automática, el número de baldadas cargadas y vaciadas por los equipos LHD y los puntos de extracción y de vaciado respectivos. Permite al operador informar el estado de la infraestructura, al despachador del sistema. Si un punto de extracción no está en condiciones de ser extraído, el operador del LHD informa esta situación al sistema presionando un comando en la pantalla y el software le asigna un nuevo punto de extracción. Además, le asigna con prioridad al jumbo de perforación, el punto de extracción con problemas.

Monitoreo de algunos signos vitales de los equipos, como la cantidad de litros de petróleo cargados, lo que permite conocer las condiciones de operación de éstos. Control de tiros realizados por Jumbos de perforación. Se conocen las actividades de perforación secundaria realizadas, tales como puntos de extracción perforados, tiempos de traslado y mantención, entre otras. Asignación automática de los equipos LHD y Jumbos de perforación. Determinación de tiempos e índices operacionales de los equipos de producción. Subsistema de Identificación y Pesaje Dinámico de Carros El propósito de este subsistema es captar datos básicos en el nivel de transporte y transmitirlos en tiempo real hacia la sala de control.

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Datos básicos captados: Ubicación de los trenes, se refiere al sector en que están operando (sector Regimiento, Esmeralda, Pilares u otro). Número de carros por tren. Identificación de cada carro y locomotora. Peso de cada carro. Los datos básicos son captados por un conjunto de lectores de carros, ubicados en puntos estratégicos del nivel de transporte y elementos denominados TAG, instalados en carros y locomotoras. Los lectores de carros captan las señales de radio emitidas por los TAG cuando las locomotoras y carros pasan en frente de ellos y transmiten la información captada vía fibra óptica a la sala de control, permitiendo identificar el origen (sectores Regimiento, Esmeralda, Pilares) y destino (Sewell, Colon,) de los trenes. En el sector Buzones, se ha instalado un dispositivo que identifica y pesa cada uno de los carros automáticamente, complementando la información de mineral acarreado. El dispositivo de pesaje, consiste en un pesómetro instalado en la vía férrea, en los rieles, que registra el peso de cada eje del carro y envía la información en tiempo real a la sala de control. Luego de un precálculo se obtiene el tonelaje de mineral por carro, el tonelaje por tren y el tonelaje total acarreado. Lector de carro en túnel:

Características del subsistema: Permite el conteo de carros llenados por piques. Detecta el cambio de carros en un tren. Permite registrar el número de carros cargados y vaciados en los distintos sectores. Permite controlar los tiempos de carguío y de transporte. Controla el tonelaje acarreado. Beneficios del Sistema DISPATCH Disponer de la información de producción en tiempo real. Algunas de las variables que controla son: cantidad de baldadas extraídas de cada punto de extracción, lugar de vaciado del mineral, estado de la infraestructura minera, tiempos de operación de cada equipo y condiciones operativas de éstos. Planificar la producción diaria en forma dinámica.

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El sistema cuenta con un software de planificación y control producción en tiempo real desarrollado en base a criterios generales, tales como maximizar la recuperación de reservas de mineral, reducir los efectos de la dilución, incrementar la utilización de los equipos e infraestructura disponible y facilitar la coordinación entre los niveles de transporte y producción. Medir con mayor precisión el tonelaje extraído por punto de extracción. Esto se logra mediante una asociación de los datos obtenidos por el subsistema captación automática de datos de producción, que entrega las baldadas extraídas por punto de extracción y el subsistema de identificación y pesaje dinámico de carros, que determina la carga transportada por cada carro en el nivel de transporte. Asociar las variables de extracción (tonelajes) con otros antecedentes complementarios. Para optimizar la gestión global del área productiva, se realiza una actualización permanente de la producción, las leyes de muestreo, estado de la infraestructura y situación de los equipos mineros. Mantener una comunicación continua e instantánea entre operadores de equipos mineros y despachador. Por medio de computadores ubicados a bordo de los equipos, diseñados para mantener una comunicación interactiva, es posible transferir no sólo información de producción, sino que también la situación de los equipos, cambios en los estados de la infraestructura, emergencias y cualquier tipo de imprevistos. Reconocer individualmente la calidad de la labor realizada. El sistema permite llevar un control detallado de la actividad realizada por cada trabajador y evaluar el cumplimiento de la programación y la interacción con el despachador. Disminuir los ritmos de preparación de área para un mismo nivel de extracción. Al retardar el ingreso de la dilución se incrementa el porcentaje de recuperación de reservas y por lo tanto se prolonga la vida de los puntos de extracción. Mejorar la calidad de los datos. Dado que la información es captada en forma automática y en tiempo real, se obtienen antecedentes más completos y confiables, que permiten evaluar la gestión en todo momento, tomar decisiones para mejorar los métodos o procesos y revisar los parámetros de planificación a utilizar en proyectos futuros. Integrar en un software único todo el proceso productivo. El sistema controla simultáneamente las operaciones en el nivel de producción, stock de piques de traspaso, carguío de trenes, tráfico del ferrocarril en nivel de transporte y pesaje dinámico de carros. Realizar una mantención predictiva de los equipos.

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Los sistemas de mantención predictiva se podrán complementar con la información de signos vitales de los equipos mineros, la cual será captada en tiempo real y enviados a los talleres de mantención mecánica.