whittle quick course - hbg.ppt

The Right Partner, the Right Solution

Whittle Quick Curse

1 Importacion del Modelo de Bloques

2. Pit

3. Schedule

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Modelo de Bloques

Re-bloqueo

Arcos

Pit Shell

Consideraciones Economicas

Pit by Pit Analisis Schedule

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Exportación del Modelo de Bloques

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Formato del Modelo• El software de Optimización Whittle contiene dos archivos de

entrada:- Un archivo de modelo (.mod) y un archivo de parametros (.par)

• Un modelo geologico es normalmente creado en un software externo, como por ejemplo:

• GEMS; SURPAC; Vulcan; Datamine; etc

• Este modelo es usualmente definido por el cuerpo mineral y su geología. Sin embargo para la optimización del pit se necesita de otras variables para realizar la evaluación del cuerpo mineral.

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Variables de la OptimizaciónEstas variables incluyen:-

• Estéril • Aire• Tipos de Mineral (maximo 4 caracteres) – definido por:-

– Elemento (Gold, Copper etc)– Tipo de Mineral (Medido, Indicado e Inferido)– Tipos de Rocas

• Costos– Costo Mina (mcaf)– Costo Proceso (pcaf)– Tipo de Rocas

• Zonas – Usadas para definir ángulos por sectores (opcional)

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Talud

• Los ángulos de Talud son comunmente aplicados con Whittle usando una región rectangular.

• En el archivo .mod es posible aplicar según:– Tipo de Roca– Zonas

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Parcelas• El tamaño del modelo de bloques y su posición es definida en

el archivo .par (dimensión de bloques, etc)

• Generalmente hay mas de un tipo de mineral por bloque.

• Whittle trata a estos como parcela en un bloque. Cada parcela dentro del bloque tendra el mismo centro de coordenadas.

• Cada parcela es evaluada individualmente por Whittle.

• Pueden existir 999 parcelas en cada bloque.

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Preparación del Modelo GEMS (1)

• Si el modelo no contiene estéril, entonces es necesario crear el modelamiento del estéril. Esto se puede hacer en GEMS o en Whittle (preferiblemente GEMS).

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Pit Shells

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Introducción

• Los pit shells son una serie de envolventes tridimensionales, las cuales se generan al realizar iteraciones con distintos precios.

• Esto permite al usuario evaluar distintos escenarios economicos para el mismo proyecto.

• Estos pit shells nos permiten conocer nuestra envolvente correspondiente al pit final y sus respectivas fases.

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Información Necesaria

• Modelo de Bloques (.mod)

• Párametros (.par)

• Asignar ángulos según sectores del pit (Slope set)

• Variables ecónomicas (Costo mina, costo proceso, costo venta, precio del metal)

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Modelo de Bloques• Archivo .mod

El archivo modelo de bloques contiene la información indexada de los recursos presentes en el yacimiento, esto es:

– Coordenadas de cada bloque (i, j, k)– Unidades Geológicas– Leyes de las diferentes pastas de interés

Además es posible encontrar otras características como:

• Tonelajes• Factores de ajuste (MCAF y PCAF)

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Modelo de Bloques

• Línea Header: Primera línea (para cada bloque), contiene la información principal del bloque.

• Línea Parcela: Contiene la información correspondiente a cada parcela que compone al bloque

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Modelo de Bloques

• Los diferentes tipos de bloques que se puede encontrar en un archivo modelo son los siguientes:

Bloques de aire: No contiene paquetes (np=0) y tonelaje cero (tonT = 0)

55,27,12,0,0.000,0.000,0.000

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Modelo de Bloques

• Bloques de lastre por defecto: No contiene paquetes (np=0) y tonelaje > 0 Mining Dilution

32,27,12,0,1.000,1.000,64800

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Modelo de Bloques

• Bloque de Mineral: Presenta número de paquetes (np>0), tonelaje total mayor que cero y tantas líneas de paquetes como np lo defina.

22,21,14,2,1.000,1.000,64800

22,21,14,OX,2350.000,408.000,360.000

22,21,14,SF,8700.000,384.000,336.000

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Modelo de Bloques

• Archivo .par

Este archivo contiene principalmente la información relacionada con:

• Modelo Económicos (precios, costos y los factores de ajuste a aplicar).

• Modelo de Procesamiento (recuperaciones y pastas a obtener).

• Modelo Geotécnico (ángulos de talud).

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SLOPE SET

• Cada bloque debe tener definido un slope profile, el cual es solamnete un set de angulos de talud. Este profile puede ser asignado de 4 maneras:

– Rectangular slope regions – Rock-types in the Model files – Zone Numbers in the Model file – Profile Numbers in a Profile Number

• La opción de adicionar arcos puede ser usada de manera de controlar el sentido de expansión de los pit y puede prevenir la extracción de algunos bloques en donde puede existir una planta, caminos o otra estructuras importante del proyecto.

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SLOPE SET

Rectangular regions

• Define uno o más regiones rectangulares para identificar cuales bloques tienen un determinado Slope profile.

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SLOPE SET

Rock-type

• Cuando tu usas este mecanismo con mutiples tipos de rocas (multiples parcelas) en un bloque, Whittle usa los tipos de rocas de cada parcela para definir el slope profile.

• Si no hay parcelas definidas (estéril indefinido), el profile por defecto es usado.

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SLOPE SET

Zone Number

• Este método defien un profile a usar para cada número de zona. Tú no puedes usar este metodo si en la importación del archivo modelo (.mod) no viene la información del número de zonas.

Profile Number

• El profile number sera usado en bloques con ese número.

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BENCHES FOR SLOPE GENERATION

• Con el número que ingrese en esta casilla, especifico la cantidad de bancos a considerar para la generación de arcos

BX: Dimensión del bloque en el eje X. BY: Dimensión del bloque en el eje Y.BZ: Dimensión del bloque en el eje Z

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NODO PITSHELLS

• TAB Mining

En este tab se deben ingresar los diferentes escenarios que se pueden generar sobre la base de un bloque referencial, conocidos los costos mina, la recuperación minera, la dilución y los costos de rehabilitación si corresponde.

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NODO PITSHELLS

• TAB Processing

En este tab se deberán ingresar los parámetros que definen los procesos característicos y los costos asociados a estos, para cada tipo de roca, según sea el tratamiento

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NODO PITSHELLS

• TAB Selling

En este Tab, se deberán ingresar los precios de los elementos presentes en el proyecto y sus respectivos costos de venta.

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NODO PITSHELLS

• TAB Optimization

En este tab se deberán ingresar los parámetros requeridos para la generación de los pit anidados.

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REVENUE FACTORS

Factor de ganancias por el cual se genera el set de pit anidados.

Por ejemplo, si el precio base es de 0.7 US$/Lb, y se desea analizar un mínimo precio de 0.5 US$/Lb hasta un máximo de 1.1 US$/Lb

• RF mínimo: 0.5/0.7 = 0.714 (start)

• RF máximo: 1.1/0.7 = 1.571 (end)

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OUTPUT

• Este Tab entrega el resultado de la optimización, el número de pit anidados generados, cada uno con su respectivo revenue factor, la cantidad de material que contiene, el fino asociado y la razón estéril mineral para cada pit.

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COMO TRABAJA EL ALGORITMO 3-D LERCHS-GROSSMANN

• Trabaja con Bloques Valorizados• Trabaja con el concepto de Bloques

precedentes (arcos)• Garantiza encontrar la envolvente

tridimensional con el valor más alto posible. • Este valor esta en función de la mina, del

proceso o venta.

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RELACIÓN DE ARCOS

• Para minar el bloque A, debe extraer el bloque B primeramente

• En forma inversa no es válido

• Para minar B no es necesario minar A en forma previa

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ESTRUCTURA DE TRES ARCOS POR BLOQUES

2-Dimensiones & 45° Talud = 3 arcos por bloques

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DEMONSTRACIÓN DEL ALGORITMOS L-G

• Un ejemplo simple

• Talud 45º

• 2-dimensions

• Bloques cubicos

• El principio es el mismo para el algoritmo 3-D

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OPTIMIZACION DEL PLAN DE MINADO

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Scheduler Graphs

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Introducción

• Este módulo permite al usuario realizar la planificación de largo plazo

• Este nodo produce el analisis para el Best Case, Worst Case y el Specific Case

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Pit Anidados

Plan Los RF mayores muestran las posibles expansiones

Los Pit shells internos muestra el mejor sector para comenzar el minado

Los pit shells intermedios muestran los posibles pushback o fases

Pits cercanos al RF de 1 son usados para el analisis de sensibilidad

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La planificación

hará la diferencia

Es necesario encontrar una planificación

factible

Pit by Pit Graph

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???

Milawa determina que minar en cada periodo

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• Best - Cada pit shell es una fase• Worst – banco por banco• Specified – constante atraves del tiempo en cada fase

• Milawa NPV – busca una secuencia tal de maximizar el NPV del proyecto.

• Milawa Balanced – encuentra una secuencia tal que trate de cumplir la capacidad mina y la capacidad del proceso

Planificación

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Worst Case

Bancoa

banco

1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617

Genera un bajo valor del NPV

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Best Case

PitbyPit

2 1

3

etc

4

Genera un alto valor del NPV – generalmente no es factible operacionalmente

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Specified Case

Fixed lag, es el avance en todas las fases activas.

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Algoritmo Milawa

Calcula la cantidad de material removido por fase para obtener el maximo NPV o Balancear

Ph 1 Ph 2 Ph 3

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Algoritmo Milawa

• Herramienta para la planificación Largo Plazo• Maximiza el NPV o Balanced • Part 1 – Genera Planificaciones factibles• Part 2 – Calculates NPV en forma individual• Part 3 – Busca maximizar el NPV• No garantiza econtrar el máximo absoluto, pero encuentra

una extremadamente buena.

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Párametros de entrada para Milawa

• Número de bancos

• Número de fases

• Párametros economicos para calcular los valores

• Capacidad Mina y Proceso

• Indicar el lag entre fases y el número máximo de bancos por periodo a explotar.

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Algoritmo Milawa

Max benches

per period

Min lead

Max lead

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Reglas de Milawa

• Para minar en la próxima fase, no puede nunca avanzar delante de la fase activa

• Siempre respeta la separación entre bancos y el número de bancos por período a minar.

• Puede minar un parte de un banco en un período

• Todo el minado dentro de un fase es realizado tratando de mantener la mima razón estéril mineral.

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Solución de Milawa

• El algoritmo calcula los NPVs o Balancea para encontrar una solución que sea factible de realizar .

• Si no, genera y evalua todos las planificaciones factibles pero muestra la óptima.

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• Toma los push-backs definidos por el usuario

• Busca cuales bloques tomar de cada fase de manera de maximizar el NPV del proyecto

• Siempre encontrará una solución

Milawa – NPV

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• Toma los push-backs definidos por el usuario

• Busca cuales bloques tomar de cada fase de manera de maximizar el rendimiento de los procesos

• Sacrifica el NPV para conseguir una mejor novelación de las capacidades.

Milawa Balanceado

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Caso Estudio 1

Throughput Rates

0

10

20

30

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Period

Ton

nag

e (m

)

Processing

Mining

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NPV vs TonelajeNPV and Tonnage

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 6 11 16 21 26 31 36

Pit Number

NP

V (

m)

0

100

200

300

400

500

To

nn

ag

e (

m)

Waste

Ore

Best

Worst

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Worst Case

Worst Sequence

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Ye a r

To

nn

es

(m)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Co

pp

er

He

ad

Gra

de

(%)

W aste

Ore

Cus

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Best Case

Best Sequence

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Ye a r

To

nn

es

(m)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Co

pp

er

He

ad

Gra

de

(%)

W aste

Ore

Cus

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Milawa NPV

Milawa NPV Sequence

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Ye a r

To

nn

es

(m)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Co

pp

er

He

ad

Gra

de

(%)

W aste

Ore

Cus

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Milawa Balance

Milawa Balanced Sequence

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Ye a r

To

nn

es

(m)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Co

pp

er

He

ad

Gra

de

(%)

W aste

Ore

Cus

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Distibución Mineral/Estéril

Ore / Waste Distribution

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100 120 140Ore (m)

Waste

(m

)

Worst caseBest caseMilawa NPVProposed balance

B

A

C

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Result Summary

Sequence NPV ($m) % Difference

Best 368Milawa NPV 354 -3.8Milawa Balance 344 -6.5

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Conclusión

• La secuencia de minado puede tener un profundo impacto en el NPV del proyecto NPV

• Las buenas soluciones pueden necesitar de procesos iterativos para llegar a refinar la secuencia de extracción.

• Milawa NPV produce un buen NPV pero operacionalmente no es factible por el tema de los equipos (variación de tonelajes)

• Milawa balance puede requerir de ajustes referentes a las capacidades indicadas por el usuario para obtener buenos resultados.