Optimum sequencing of underground ore reserves for different mining systems

Currently, mine plans are optimized by using many criteria, such as profit, life of mine, concentration of some pollutants, mining costs, confidence level or mineral resources, while attending constraints related to production rates, plant capacities and grades. Whilst this approach is successful in terms of producing high value production schedules, it uses a static sequence of production units (for open pit and underground mine) and therefore the optimization is performed within the level of freedom left by the original opening schedule and is far from the optimal value of the project according to the objective function. This approach is often used in the industry and therefore the value addition that is involved when optimizing the mining sequence is disregarded. This thesis summarizes a research that includes applying a model to optimize the NPV value, as the objective function, in a panel cave mine and evaluating this model with different mining systems, to study the drawpoints opening sequence and the NPV variations. The emphasis is in the precedence, geometrical and production constraints that are required to produce meaningful operational drawpoints opening sequences considering the exploitation method (panel caving), physical considerations and logical rules. Further on, while it applies the standard approach of maximizing NPV, other targets for optimization, such as the mining material handling system, are considered. The idea is to consider the drawpoints opening sequence as an output of the problem and to select the best sequence considering different mining systems. The results indicate that the selection of the mining system is important when comparing the results of the objective function or the grade. The results can vary up to 18%. En la actualidad, los planes de producción mineros son optimizados usando diferentes criterios como el beneficio económico, la vida de la mina, la concentración de contaminantes, los costos mina, el nivel de confiabilidad o las reservas mineras, atendiendo a restricciones relacionadas a la producción, capacidades de planta y leyes. Si bien esta aproximación es eficaz en términos de producir planes de producción de alto valor agregado, usa una secuencia de las unidades de producción estática (tanto para minería a cielo abierto como para minería subterránea) y por lo tanto la optimización es realizada con un grado de libertad menos, debido al uso de la secuencia predefinida (secuencia original) y esto está lejos de ser el valor óptimo del proyecto, de acuerdo con la función objetivo utilizada. Esta aproximación se usa a menudo en la industria y por lo tanto, cuando se optimiza la secuencia de explotación de las unidades de producción, el valor agregado involucrado no se percibe. Esta tesis resume una investigación que incluye la aplicación de un modelo para optimizar el VAN como función objetivo, en una mina de Panel Caving y evaluando este modelo para distintos sistemas mineros, de tal forma de estudiar la secuencia de apertura de los puntos de extracción y las variaciones del VAN asociadas. El énfasis se encuentra en las restricciones de precedencia, geométricas y de producción, que son requeridas para producir secuencias de apertura de puntos de extracción significativas considerando el método de explotación (Panel Caving), consideraciones físicas y reglas lógicas. Entonces, mientras se aplica la aproximación estándar para maximizar el VAN, se consideran otros inputs para la optimización como por ejemplo el sistema minero. La idea es considerar la secuencia de apertura de puntos de extracción como un output del problema y seleccionar la mejor secuencia dados distintos sistemas mineros. Los resultados indican que la selección del sistema minero es importante, ya que los resultados de la función objetivo son muy distintos (así como la ley media) para cada sistema considerado. Los resultados pueden variar hasta un 18%.