Sistema de gestión para asignación de recursos en desarrollos de minería subterránea con múltiples frentes

Abstract

Las labores de preparación mina son esenciales para garantizar la continuidad operativa y asegurar la futura extracción de mineral en los plazos y volúmenes planificados. La naturaleza secuencial y concurrente de las operaciones en múltiples frentes de trabajo exige una coordinación precisa de los recursos, ya que una planificación deficiente o asignaciones ineficientes pueden generar cuellos de botella, retrasos y costos. En este trabajo se implementa una heurística para la asignación óptima de recursos en proyectos de preparación de mina subterránea con múltiples frentes, cuyo objetivo es mejorar los tiempos de ejecución y equilibrar la utilización de la flota disponible. La metodología se validó a través de 300 simulaciones sobre un caso base real, comparando el desempeño de la planificación tradicional con el modelo propuesto. Los resultados muestran que el modelo heurístico reduce la duración total del proyecto, considerando solo tiempo efectivo de trabajo, de 81 días a 73 días, representando así una disminución del 9,9%. Asimismo, eleva los factores de utilización desde valores inferiores al 15% y superiores al 50%, hasta un rango óptimo del 30% al 50% para la mayoría de los recursos, evitando la sobrecarga de unidades críticas y asegurando un reparto equitativo de la carga operativa. Esta redistribución equilibrada contribuye a minimizar tiempos ociosos y a maximizar la productividad global del sistema. El modelo desarrollado demuestra ser una herramienta robusta y adaptable para la planificación minera, ofreciendo una asignación eficiente y coherente con las restricciones operativas. Su aplicación puede aportar ventajas competitivas tanto para empresas mandantes como contratistas, al permitir simular distintos escenarios y optimizar el uso de recursos en condiciones reales de operación.

Mine preparation works are essential to ensure operational continuity and to guaran tee future ore extraction within the planned timeframes and volumes. The sequential and concurrent nature of operations across multiple working faces demands precise resource coordination, as poor planning or inefficient assignments can generate bottlenecks, delays, and increased costs. This work implements a heuristic for the optimal allocation of resources in underground mine preparation projects with multiple faces, aiming to improve execution times and balance the utilization of the available fleet. The methodology was validated through 300 simulations on a real baseline case, comparing the performance of traditional planning with that of the proposed model. Results show that the heuristic model reduces the total project duration, considering only effective working time, from 81 days to 73 days, representing a 9.9% decrease. Furthermore, it increases utilization factors from unbalanced values below 15% and above 50% to an optimal range of 30% to 50% for most resources, thus avoiding the overloading of critical units and ensuring an equitable distribution of operational workload. This balanced redistribution contributes to minimizing idle times and maximizing the system’s overall productivity. The developed model proves to be a robust and adaptable tool for mining planning, offering efficient allocation aligned with operational constraints. Its application can provi de competitive advantages for both owners and contractors by enabling the simulation of different scenarios and optimizing resource use under real operating conditions.