Ingeniería de Minas
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Item Metadata only Aplicación del modelo estadístico de Monte Carlo en la predicción del precio de los metales y valor de mineral para evaluación de rentabilidad del proyecto minero Sofía D – U.E.A. María Teresa ejecutando el método sub level stoping con relleno hidráulico cementado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-02-18) Díaz Acuña, Jose Walter; Romero Vásquez, Manuel Diego; Vilela Acosta, Edgard AndreHoy en día, los modelos estadísticos juegan un papel importante en las todas industrias ya que generan mayor nivel de confianza durante la toma de decisiones, dado que se basa en un análisis matemático que puede predecir diferentes escenarios para un proceso; tal es el caso de la simulación de Monte Carlo, metodología basada en la generación de números aleatorios respecto a una o más variables que forman parte de un proceso, parametrizado matemáticamente, y cuyo resultado expondrá diferentes escenarios futuros para un evento en particular. La U.E.A. María Teresa, propiedad de Minera Colquisiri S.A., pretende explotar el proyecto de profundización “Sofía D”, a través del método de extracción “Sublevel Stoping” usando el Relleno Hidráulico Cementado (RHC) a una razón de 1,600 toneladas por día (TPD) y que a la fecha junio 2019 posee 6,596,963 toneladas métricas (TM) de reserva mineral con una ley promedio 6.85 %. Ante el contexto descrito, la tesis desarrolla una ruta del uso de la herramienta Monte Carlo, aplicada al precio de los metales, y su posterior evaluación de rentabilidad en base al proyecto en mención. La investigación consta de tres etapas: (1) Metodología de Monte Carlo, cuyo output es la simulación de diferentes escenarios respecto a los Ingresos Brutos Anuales (IBA) para 1,600 TPD entre los años 2019 al 2032; (2) Evaluación de rentabilidad, que busca calcular los indicadores de rentabilidad, que son el Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de Retorno (TIR), cuyos inputs son los IBA, Costo Capital (CAPEX) y Costo de Operación (OPEX); y (3) Análisis de los indicadores de rentabilidad, que determinó un VAN de 99,902,835 USD con un TIR de 25.4 % que demuestran la viabilidad del proyecto y sus posibles ingresos durante su tiempo de operación. Adicionalmente, se simuló escenarios futuros para el caso de 2,500 TPD, donde se obtuvo un VAN de 153,508,993 USD con un TIR de 21.9 %, que en comparación con los indicadores de 1,600 TPD resulta una más rentable y se recomienda como una alternativa factible de operación. En conclusión, queda demostrado que el método de Monte Carlo y su posterior análisis estadístico puede trabajar en sinergia en la evaluación de rentabilidad de un proyecto; no solo por su practicidad del método, sino también porque permite explorar escenarios futuros y en consecuencia elegir la mejor opción para una operación en particular.Item Metadata only Modelo de gestión estratégica utilizando la metodología balanced scorecard aplicado a una empresa de servicios mineros subterráneos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-04-11) Capcha Rivera, Oscar Guillermo; Guerra Rojas, Christian Diego; Vilela Acosta, Edgard AndreEn la presente tesis de investigación se presenta una propuesta de plan estratégico aplicada a una empresa de servicios mineros subterráneos. El objetivo general consiste en elaborar un plan estratégico para la empresa ficticia UNDERMINE SAC, utilizando la metodología propuesta por los siguientes autores: Kaplan y Norton, y Fernando D’Alessio, seguido de objetivos más específicos como el planteamiento de objetivos de largo plazo y estrategias debidamente ponderadas. Para ello, será necesario un diagnóstico tanto externo e interno, así como la elaboración de un mapa estratégico y finalmente un cuadro de mando integral denominado Balanced Scorecard (BSC). La hipótesis inicial consiste en probar que el plan estratégico ayudará a la empresa a incluir indicadores no financieros que, sin embargo, controlan y buscan lograr la excelencia en los principales factores críticos de éxito. En el primer capítulo se abordan los conceptos metodológicos del documento, en el que se incluye la descripción de la problemática de los servicios mineros subterráneos en el Perú y su alcance. En el segundo capítulo, se incluye un breve desarrollo del marco teórico sobre dicho tema. En el tercer capítulo, se realiza un diagnóstico estratégico del negocio; y, en el cuarto, el plan estratégico como tal. En el quinto, se propone la estrategia integral del negocio, el mapa estratégico y el cuadro de mando integral. Finalmente, se presentarán las conclusiones y resultados, y junto a ellos los anexos.Item Metadata only Evaluación económica conceptual de la explotación a tajo abierto de un yacimiento de pórfido de cobre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-07-05) Castillo Santillán, José Serguei del; Vilela Acosta, Edgard AndreEl presente estudio evalúa la viabilidad económica de la explotación a tajo abierto de un yacimiento de pórfido de cobre ubicado en la provincia Antabamba de Ayacucho. El estudio minero presenta la optimización del tajo, diseños de tajo final y fases, secuencia de minado, estimación de costos de capital y operativo, desarrollo de flujo de caja y análisis de sensibilidad del proyecto. El modelo de bloque se creó utilizando la información proveniente de sondajes de la zona del proyecto. El tamaño de los bloques es de 10 m x 10m x 10 m. La altura del bloque es igual a la altura de banco de minado para la operación efectiva de los equipos seleccionados en el proyecto. La optimización del tajo se realizó utilizando el programa Whittle. Los parámetros de optimización utilizados fueron conseguidos de operaciones similares. El costo de minado fue estimado considerando estudios previos del proyecto. Los minerales secundarios, transicional, óxidos y mixtos son procesados generando beneficio por electro obtención de cátodos de cobre. El precio de metal se consideró 2.33 US$/ lb Cu y un ritmo de producción de 60,000 toneladas por día. La optimización resulta en un nido de conos óptimos donde cada cono resultante proviene de un precio de cobre mayor al anterior. La selección de los conos óptimos se basa en el mayor Valor Presente Neto (VPN) del proyecto a una tasa de descuento determinada. El programa genera dos escenarios, mejor y peor caso. Se genera un caso específico eligiendo los conos que presentan mayor aumento de mineral entre conos como fases de expansión de la mina. Se elige el cono óptimo final considerando el VPN del escenario específico, vida de mina, tonelaje de materiales y costos. Se elige cuatro fases de explotación. Las dos primeras fases son conos independientes que luego se unen al expandirse en la fase 3. La última fase se expande hacia el tajo final del proyecto. Los parámetros de diseño consideran las especificaciones del DS 055-2010-EM y parámetros geomecánicos establecidos. Las reservas del proyecto son los recursos medidos e indicados dentro del diseño del tajo final del proyecto: 352.53M TM de mineral con 0.612 % de Cu y 209.87M TM de desmonte. La secuencia de minado se optimizó considerando el mayor VPN del proyecto, las fases de expansión del proyecto, y la relación del desmonte y mineral. El ritmo de producción es de 60,000 TM de mineral por día resultando en 17 años de vida de mina en cuatro fases. La primera fase se realiza en los dos primeros años de la mina donde se busca alimentar la chancadora con mineral de alta ley proveniente del tajo este. La fase 2 desarrolla el tajo oeste hasta el año 5. La siguiente fase une los dos tajos independientes al expandirse en uno solo hasta el año 12 donde inicia la última fase de expansión al tajo final. Se realizó la selección de equipos óptimos para satisfacer el nivel de producción de la mina. Se eligió palas eléctricas por su alto rendimiento en elevadas altitudes y bajo costo de operaciones y mantenimiento. Se seleccionaron camiones de 240 TM para la operación con palas de 32 m3. La perforadora seleccionada permite la perforación de los 10 m. de banco en una sola pasada. Se considera que los equipos serán adquiridos y operados por la mina. Por otro lado, la voladura será realizada por una empresa especializada para reducir costos operativos, el alto riesgo de la labor y trámites administrativos (SUCAMEC). El costo de operativo de minado en a nivel rampa principal es de 1.51 US$/TM. El costo de capital de los equipos seleccionados se estimó considerando su uso durante la vida de mina. El costo capital de mina se estima en 186.50M US$. Se estimó el costo capital de procesos en 510.98M US$ aplicando economía de escala y el costo de operaciones en 5.00 US$/TM de operaciones similares. Se desarrolla un flujo de caja para evaluación económica del proyecto resultando en un VPN positivo de 478.80M US$ después de impuestos con una tasa interna de retorno (TIR) de 19.70% y recuperación de inversión de 5 años. Se analiza la sensibilidad del proyecto ante variaciones del costo capital, costo operativo, precio de Cu y tasa de descuento en los resultados económicos del proyecto. El proyecto es más sensible a la variación del precio de cobre siendo este parámetro responsable del éxito del proyecto en el largo plazo. El proyecto es menos sensible al costo operativo y capital del proyecto. Los resultados de flujo de caja y sensibilidad del proyecto afirman la viabilidad del proyecto de explotación del yacimiento de pórfido y la continuación de estudios para su futuro desarrollo.Item Metadata only Evaluación técnica - económica a nivel conceptual del proyecto Katerina(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-28) Chávez Asencios, Javier Jesús; Vera López, Luis Felipe; Vilela Acosta, Edgard AndreEl objetivo de la presente tesis es la evaluación técnica - económica del proyecto minero Katerina, a nivel conceptual. Mediante los resultados obtenidos podremos tener una visión clara hacia qué dirección va el proyecto. Esto nos permitirá continuar hacia el siguiente nivel de estudio. Dicho proyecto es propiedad de la empresa CW S.A. Se ha estimado la inversión total del proyecto (CAPEX) y los costos operacionales (OPEX) en base a benchmarking de proyectos u operaciones mineras cercanas con similar ritmo de producción. Se han considerado 02 años de pre-inversión, donde se llevarán a cabo la compra de materiales, instalación de equipos, desarrollo de la infraestructura de la mina, trámites legales, entre otros. Luego de la evaluación realizada se ha determinado que el método de explotación que mejor se adecua al yacimiento es el de Corte y Relleno Ascendente. En la evaluación se analizaron conceptos tales como: características del yacimiento, opex, capex, cantidad de mineral a explotar, vida del proyecto, entre otros. Una vez realizada la comparación técnica – económica entre este método y el de Sublevel Stoping, se determina que el método de Corte y Relleno brinda un mayor margen económico. Se ha estimado 8 millones de toneladas de mineral a explotar para el yacimiento. Los principales metales a extraer son: Cobre, Oro, Plata y Zinc, con unas leyes de cabeza promedio de 1.43%, 0.63 (g/t Au), 25.76 (g/t Ag) y 1.84% respectivamente y un Valor Por Tonelada (VPT) de 85.92 US$/t. Este mineral será extraído a un ritmo de 2,000 tpd a lo largo de 11 años. El VPN resultante del proyecto es de US$ 33,378,000 a una tasa de descuento anual de 10%. La Tasa Interna de Retorno (TIR) se ha calculado en un 16.15%. Se tiene como inversión total US$ 116,390,000 y 36.24 US$/t como costo operacional. El cash cost del proyecto asciende a 1.15 US$/lb de Cu. El análisis realizado al proyecto, los aspectos a considerar y la evaluación económica positiva fundamentan la realización de este. El próximo paso en el desarrollo del proyecto es la etapa de pre-factibilidad.Item Metadata only Control de dilución optimizando los procesos unitarios de perforación, voladura y acarreo: caso práctico; una mina subterránea del norte(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-15) Calixto Sotelo, Celedonio; Vilela Acosta, Edgard AndreLa mina subterránea del norte actualmente cumple con el tonelaje de producción planeada, el cual es de 1,500 t/día, la problemática surge porque se está obteniendo leyes de cabeza muy por debajo de lo planeado, tal como lo muestran los reportes de la planta concentradora mediante los balances metalúrgicos, por lo tanto esto está comprometiendo seriamente en la producción de finos estimada para este año. El presente trabajo demuestra que tanto la dilución estimada y la sobre dilución son factores principales que originan la disminución en la ley de cabeza, para el cálculo de la sobre dilución, se tuvo en cuenta la diferencia entre dilución operativa real y la dilución operativa de diseño, para lo cual se realizó un seguimiento puntual en campo durante un periodo de tres meses, de tres labores de explotación cuyo método es el de corte y relleno ascendente. Al realizar el cálculo de las leyes y tonelajes tanto de lo planeado y lo ejecutado se nota una gran diferencia entre las leyes de cabeza y tonelaje, esto debido principalmente a la sobre dilución, la cual ha sido medida en campo. Con el objetivo de lograr una mejor ley de cabeza sin alterar el ritmo de producción actual de 1,500 t /día, surge la necesidad de elaborar el presente proyecto, el cual presenta algunas alternativas de mejora puntuales pero muy significativas como realizar un ajuste en la sección de diseño, se propone la sección de 3.5x3.5m con lo cual la explotación sería más selectiva, esto lleva a un nuevo análisis en los equipos de producción, ciclo de minado, estimación de reservas, inversiones y análisis económico del cual se obtendrá un nuevo Valor Presente Neto que corrobore esta alternativa de mejora que se está proponiendo. Finalmente, se realizó una evaluación (trade off) de productividad actual vs selectividad (propuesta), poniendo en práctica lo descrito en el proyecto. El resultado de ambos análisis económicos nos ayudó a poder determinar la mejor alternativa y tomar una decisión.Item Metadata only Optimización de los costos operativos en la unidad Cerro Chico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-26) Mendieta Britto, Luis Alberto; Vilela Acosta, Edgard AndreEl presente estudio de investigación tiene como objetivo analizar alternativas que permitan una reducción en los costos operativo de la Unidad Cerro Chico, ubicado en el centro del país, con el objetivo de lograr un minado más eficiente optimizando los costos operativos. La coyuntura actual de la operación presenta un elevado costo de minado producto del consumo de sostenimiento pasivo, es decir al sostenimiento con cuadros de madera en labores con un tipo de roca IVA y al método tradicional de corte y relleno ascendente. La investigación se realizó en 3 etapas: 1. Evaluación de la implementación de un nuevo método de sostenimiento 2. Evaluación de un nuevo método de minado en ciertos cuerpos de la mina que son parte de las reservas probadas y probables 3. Reducción del consumo de cemento en el actual relleno hidráulico cementado Para la implementación de un nuevo método de sostenimiento se realizaron mapeos geomecánicos en campo con el objetivo de poder determinar bajo esas condiciones del terreno la implementación del sostenimiento con doble capa de shotcrete, malla y split sets en vez del sostenimiento con cuadros que se emplea actualmente en la mina. Para la implementación del método de minado Bench & Fill(Banqueo y Relleno) en vez del corte y relleno ascendente se realizaron simulaciones con el software Phases2, con el objetivo de evaluar las deformaciones y esfuerzos inducidos y bajo el criterio del método gráfico de estabilidad poder evaluar cuál es la altura máxima de los bancos según las condiciones geomecánicas del terreno. Para optimizar los costos del relleno hidráulico cementado se diseñaron probetas con una proporción menor de cemento a la actual, los cuáles fueron ensayados en una prensa hidráulica con el objetivo de obtener la resistencia a la compresión simple y que esta nueva proporción responda a los factores de seguridad deseados. Se obtuvo excelentes resultados en base a las pruebas realizadas, lográndose optimizar los costos operativos debido a que los cuerpos analizados sí pudieron responder al nuevo método de minado de igual manera la implementación del sostenimiento mecanizado ha sido factible y finalmente los resultados de los ensayos de las probetas de relleno hidráulico cementado tuvieron una resistencia de 0.4 MPa conforme a los parámetros de seguridad donde el factor de seguridad es mayor a 1, permitiendo una optimización del consumo de cemento en el relleno hidráulico actual. Luego de realizado la evaluación de las condiciones iniciales de sostenimiento en la mina Cerro Chico, se observa que en las labores donde se tiene tipo de roca IV A es factible reemplazar el sostenimiento con cuadros por el sostenimiento flexible de shotcrete, malla y pernos. Así mismo, Los cuerpos donde actualmente son minados por el método de corte y relleno ascendente, es factible en la mayoría de ellos la aplicación del método Bench & Fill, ofreciendo mayor seguridad y eficiencia en el minado. Finalmente, basados en los ensayos de laboratorio de las diversas proporciones de cemento se ha podido obtener resistencias con la mezcla 1/25(Una tonelada de cemento por cada 25 toneladas de relave) de 0.4 MPa siendo el mínimo requerido para mantener labores rellenadas con factor de seguridad superior a 1, esto conlleva a una reducción en el consumo de cemento versus la proporción actualmente empleada de 1/20(Una tonelada de cemento por cada 20 toneladas de relave) En base a los resultados de las pruebas realizadas, se recomienda a la Unidad Cerro Chico la implementación del nuevo método de minado y de sostenimiento así como la nueva proporción de cemento en el relleno hidráulico para de esta manera optimizar los costos y así mantener un minado más eficiente. La tabla 1 y la figura 1, nos muestra un comparativo entre los costos actuales de mina versus los costos a obtener aplicando los cambios sugeridos. La reducción de 10$/t permitirá a la mina Cerro Chico ingresar a minar nuevos cuerpos que actualmente no son considerados como reserva por su bajo valor, ampliando de esta manera la vida de la mina. Así mismo debemos considerar que la actividad minera es una industria donde lo único que podemos controlar son los costos para poder afrontar coyunturas actuales como la baja de los precios de los metales.