Facultad de Ciencias e Ingeniería

La producción de minerales es el proceso de extracción y obtención de minerales valiosos de la Tierra. En una operación minera los niveles de producción de minerales desempeñan un papel importante, principalmente, porque generan ingresos con su comercialización. Además, esos ingresos forman parte de la economía del país y se representa en el producto bruto interno. El objetivo de este trabajo de investigación es determinar cuál ha sido cuantitativamente el impacto en la producción debido al COVID-19 con la implementación de las nuevas medidas de bioseguridad. Se realizó un método estadístico llamado correlación de Pearson y se analizaron 5 factores que influyen en la variación de la producción minera como son el total de trabajadores, consumo de explosivos, gastos generales, consumo de diésel para abastecimiento de equipos y el consumo de petróleo – diésel para voladura. La producción en la operación minera a cielo abierto disminuyó el 2020 y el 2021 en 9.9% y 7.2% respectivamente en el contexto de la pandemia en comparación con los niveles del año 2019, aunque con excepciones de algunos meses del año 2020 y 2021 en los que hubo un aumento en la producción. El elemento que más influyó en la producción de minerales fue el número de trabajadores, lo cual quiere decir que, a menor número de trabajadores, la producción de minerales disminuyó durante la pandemia por COVID – 19.

El 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.

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