Incorporación de tecnología disruptiva en el proceso de carguío y transporte de minera Spence

Abstract

La mina Spence, propiedad del grupo BHP Pampa Norte, es una operación a cielo abierto que produce tanto cátodos como concentrados de cobre. La compañía está constantemente buscando nuevas soluciones tecnológicas para mantener el costo en las cifras actuales. Esto se debe a que los costos de operación de la mina deberían aumentar a medida que la operación minera profundiza su explotación. Una de las iniciativas para reducir los costos es la introducción de una tolva móvil para mejorar el proceso de manejo de materiales. La tolva móvil recibe y almacena el material de la pala mientras entrega un flujo regulado a los camiones. Con esta máquina, se espera aumentar la tasa de transporte de material y reducir el tiempo del ciclo de carga. En este trabajo, el sistema de tolva móvil se comparó con el sistema de carga y transporte convencional de la mina Spence, considerando su adaptación al proceso general de manejo de materiales y cuantificando sus efectos operativos y económicos. Con el fin de evaluar el máximo potencial de producción del nuevo sistema, se eligió una fase de la mina completamente ubicada en estéril para desarrollar el estudio. De esa forma no hay limitaciones derivadas de la capacidad de trituración, como es el caso cuando se trabaja en mineral. Para ello, el proceso de carga y transporte fue simulado con el software Arena, representando una pala que funciona durante 25 días con una de las dos flotas de camiones existentes en la mina Spence. Para configurar el caso base, se utilizaron los datos reales de las distribuciones de tiempo y las capacidades de carga tanto de la pala como de las flotas de camiones. A su vez, para la tolva móvil, los parámetros de funcionamiento se ajustaron a las condiciones del caso base. Los resultados de la simulación indican: que con el nuevo sistema se requiere un camión menos de cualquiera de las flotas para transportar el material, que la tasa de producción del sistema de manejo de materiales aumenta, que crece el índice de utilización de la pala y que se reduce el tiempo de carga de los camiones. Sin embargo, desde el punto de vista económico, una comparación del valor presente de los costes durante un período de 10 años no mostró ninguna ventaja significativa de la tolva móvil sobre el sistema convencional, probablemente porque en esos primeros 10 años, los ahorros en los costos de operación apenas son suficientes para cubrir la inversión en la tolva móvil. The Spence mine, owned by the BHP Pampa Norte Group, is an open pit operation that produces both cathodes and concentrates of copper. Company is constantly searching new technological solutions to keep the cost on current figures. This is because operating costs of the mine should increase as the mining operation goes deeper in its exploitation. One of the initiatives to reduce costs is the introduction of a mobile hopper to improve the material handling process. The mobile hopper receives and stores shovel material while delivering regulated flow to trucks. With this machine, it is expected to increase the material transport rate and reduce the loading cycle time. In this work, the mobile hopper system was compared with the Spence mine's conventional loading and transport system, considering its adaptation to the overall material handling process and quantifying its operational and economic effects. To assess the maximum production potential of the new system, a phase of the mine completely located in waste was chosen to carry out the study. This way there are not limitations due to crushing capacity, as is the case when working in ore. To do this, the loading and transport process was simulated with Arena software, representing a shovel working for 25 days with one of the two fleets of trucks existing in the Spence mine. To configure the base case, the actual data of the time distributions and loading capacity of both the shovel and truck fleets were used. In turn, for the mobile hopper, the operating parameters were adjusted to the conditions of the base case. Simulation results indicates: that with the new system one less truck of any of the fleets is required to transport the material, that the production rate of the material handling system increases, that the utilization index of the shovel grows and that loading time of trucks is reduced. However, from an economic point of view, a comparison of present value of costs over a 10-year period did not show any significant advantage of the mobile hopper over the conventional system, probably because in those first 10 years, the savings in operating costs are barely enough to cover the investment in the mobile hopper.