BRPI0610555B1

BRPI0610555B1 - método e aparelho para gerar dados de plano de escavação

Info

Publication number: BRPI0610555B1
Application number: BRPI0610555A
Authority: BR
Inventors: Menabde Merab; Mitchell Stone Peter
Original assignee: Bhp Billiton Innovation Pty Ltd
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2017-03-28
Also published as: BRPI0610555A2; WO2006108213A1; AU2006235195B2; US20080046272A1; RU2404363C2; US7853439B2; NZ561668A; AU2006235195A1; RU2007141731A; CA2602959A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um método, sistema e programa de computador para modelar um plano ótimo de escavação. a vida útil da escavação é dividida em vários períodos de tempo crescentes (figuras 2 e 3) e executando etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado durante a vida útil restante da escavação, o material pode ser colocado em estoque ou pode ser enviado direto para produto ou para refugo sem qualquer colocação em estoque. e para tomada uma decisão (bloco 10 na figura 1) quanto a que material é enviado para produto em cada período de tempo durante a vida útil restante da escavação. em cada período de tempo predeterminado, material com uma qualidade maior do que uma qualidade marginal, o qual não é enviado para produto, é enviado para estoque, e todo material com menos do que a qualidade marginal é enviado para refugo (14). na vida útil restante da escavação, após o período predeterminado, é requerido que todo material não enviado para produto, seja enviado para refugo e determinando um movimento inicial de material para e a partir do estoque e para e a partir da escavação para produto através da vida útil da escavação em período de tempo crescente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E APARELHO PARA GERAR DADOS DE PLANO DE ESCAVAÇÃO", Campo da Invenção [001] Esta invenção refere-se a um método, um aparelho e um programa de computador para otimização de mineração, em particular, mas não exclusiva mente, com modelar reservas na determinação de uma seqüência ótima de extração e na otimização geral da sequência de extração.

Antecedentes da Invenção [002] Uma típica operação de mineração consiste em um ou mais minas onde material bruto é escavado e transportado para a parte de cima de cada mina. Uma vez na parte de cima da mina, tem que ser tomada uma decisão quanto a para onde enviar o material. No caso geral, o material de primeira qualidade é enviado diretamente para fluxo de produto para ganho de receita e material de qualidade inferior é enviado para refugo. Material de qualidade intermediária que não é econômico para processar imediatamente pode ser opcional mente enviado para um estoque dinâmico para recuperação e venda em uma data posterior.

[003] A otimização de uma programação de mineração, para determinar onde minerar e, qual material é enviado para produto, refugo, ou para estoque, é determinada de modo a designar um valor líquido atual (NPV) para a escavação. É desejável otimizar a mineração, ou a seqüência de extração, de modo a produzir fluxos de caixas (receita menos custos) através da vida útil da escavação (LOM), que produza o maior valor líquido atual.

[004] A tarefa de otimização do planejamento de escavação da LOM é simplesmente declarada como determinar as seguintes decisões para cada ano até que a mineração não seja mais econômica: * que material será escavado (extraído) em cada período; * deste material, qual tonelagem deve ser enviada para refugo, produto e estoque dinâmico; e * que material deve ser recuperado a partir do estoque dinâmico e enviado para produto.

[005] Em linguagem simples, um estoque dinâmico é um local onde minério de valor marginal pode ser colocado para venda posterior. É normal definir minério de Valor Marginal como possuindo uma qualidade maior do que a qualidade marginal mas menor do que a qualidade econômica em um período particular. O material de qualidade marginal é material cuja receita é igual ao custo de processamento e de comercialização. O material de qualidade econômica é formalmente definido como minério que uma seqüência ótima de extração escolhería escavar, processar e vender no mesmo período.

[006] As técnicas atuais para modelar a estocagem dinâmica dentro do sistema de referência utilizando mecanismos otimizadores de programação lineares integrais misturados definem os assim chamados depósitos de qualidade para material e a otimização de forma conveniente assume que movimentos individuais de material em cada um dentre uma série de depósitos de qualidade estão aptos a serem seletivamente armazenados no estoque e então recuperados posteriormente para envio para produto. Um depósito de qualidade é um volume de material agregado a partir de movimentos individuais de material, onde estes movimentos consistem em material se situando dentro de uma faixa de qualidade definida (por exemplo, uma qualidade de cobre entre 0,10 e 0,12%). Nestes modelos, qualquer movimento de minério anterior dentro do estoque dinâmico pode ser seletivamente recuperado exatamente como ele chega sem qualquer diluição em qualquer período no futuro, sujeito a isto ser econômico na hora da recuperação e dentro do escopo do NPV de maximização. Nas opera- ções reais de mineração, isto obviamente é impraticável e uma suposição excessivamente otimista, [007] Um estoque dinâmico bem misturado é um onde o material é recuperado na qualidade média do estoque à medida que o estoque é construído e recuperado, O estoque é assumido como sendo homogêneo em cada ponto. A natureza não linear intrínseca de modelar tal estoque dinâmico bem misturado dentro de um sistema de referência de otimização de programação linear integral misturado é bem conhecida.

[008] No Pedido Internacional PCT/AU2005/000761 descreve a otimização de mineração e uma técnica de programação linear integral misturada para processar informação de modo a proporcionar programação de extração e estimativas de valor líquido atual. O conteúdo deste Pedido Internacional é incorporado neste relatório descritivo por esta referência.

[009] O objetivo da presente invenção é proporcionar uma metodologia por meio da qual, um procedimento de otimização com várias etapas, seja utilizado para construir e recuperar um estoque dinâmico bem misturado que aperfeiçoe a otimização como um todo do processo de mineração e que seja manejável de forma razoável.

Sumário da Invenção [0010] A invenção pode ser dita como residindo em um método para modelar um plano ótimo de escavação baseado em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: [0011] dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes;

[0012] executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez durante um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação dos movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde: (a) é tomada uma decisão quanto a que material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) envio do material com menos do que a qualidade marginal para o refugo; e (c) requerendo na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto para o refugo.

[0013] O método, de acordo com a invenção, produz um modo tra-tável de modelar a otimização da escavação. Apesar de existirem várias otimizações da vida útil da escavação a serem formadas, uma para cada primeiro período, o tempo final é muito modesto, desde que o número de períodos utilizados em cada otimização será muito menor do que na formação isolada convencional porque o comprimento do período aumenta com o tempo. A programação ótima será representada por uma programação de extração de período por período, consistindo na concatenação dos movimentos em cada um dos primeiros períodos das etapas de otimização, comparado com a formulação de otimização isolada das técnicas convencionais, onde períodos posteriores geralmente seriam vários anos em duração para garantir capacidade de manejo.

[0014] De preferência, o método adicionalmente compreende, após cada etapa de otimização: gravar como uma entrada única em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização atual; e atualizar modelos de mineração para refletir o material ex- traído no período de tempo predeterminado.

[0015] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor.

[0016] A invenção também pode ser dita como residindo em um aparelho para modelar um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo um processador para: dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes; executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação dos movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde (a) é tomada uma decisão quando a qual material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) permitir o envio de material com menos do que a qualidade marginal para refugo; e (c) requerer na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto para o refugo.

[0017] De preferência, o processador também é para, após cada etapa de otimização: gravar como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima da escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; e atualizar modelos de mineração para refletir material extraí- do no período de tempo predeterminado.

[0018] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor.

[0019] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0020] A invenção também pode ser dita como residindo em um programa de computador para modelar um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: código para dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes; código para executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação de movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde: (a) é tomada uma decisão quanto a qual material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) permitir o envio de material com menos do que a qualidade marginal para refugo; e (c) requerer na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto para o refugo.

[0021] De preferência, o programa adicionalmente compreende código para, após cada etapa de otimização: gravar como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; e atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado.

[0022] A invenção também pode ser dita como residindo em um método para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado durante uma operação de escavação de modo a obter em qualquer ponto real na vida útil da escavação, um plano ótimo de escavação baseado em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: executar uma etapa de otimização uma vez para cada período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e durante cada etapa de otimização, avançar um período de tempo predeterminado por vez, e (a) decidir que material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto em cada período de tempo para a vida útil restante da escavação; (b) permitir, somente no período predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que uma qualidade marginal que não é enviado para produto para o estoque dinâmico, e enviar todo material com menos do que a qualidade marginal para o refugo; (c) na vida útil restante da escavação, após o período predeterminado, requerer o envio de todo material não enviado para produto para o refugo; e determinar um movimento inicial de material para e a partir do estoque e para e a partir da escavação para produto através da vida útil da escavação em períodos de tempo crescentes.

[0023] De preferência, o método adicionalmente compreende, após cada etapa de otimização: gravar como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir o material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0024] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0025] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0026] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0027] Mais de preferência, o dito primeiro período de tempo é um ano.

[0028] Em um exemplo, os períodos de tempo crescentes são de duração de um ano, um ano, um ano, um ano, dois anos, dois anos, dois anos, dez anos, dez anos. Em outro exemplo, os anos são um ano, um ano, dois anos, cinco anos, dez anos, vinte anos. Períodos anuais maiores podem ser adicionados para lidar com vidas úteis de escavação mais longas (isto é, o mesmo como dado anteriormente com um período adicional de cinqüenta anos).

[0029] De preferência, se existirem N anos na vida útil dos anos da escavação e o primeiro período de tempo for um ano, existirão N etapas de otimização no processo de planejamento de escavação ótimo com um todo. A vida útil final da programação ótima de escavação irá consistir na concatenação dos movimentos de material no primeiro período de cada uma destas N etapas de otimização. Uma implementação conveniente é tratar cada novo período adicional da vida útil da programação ótima da mina como um período na otimização subse-qüente, mas com suas variáveis de extração (movimento de material) predefinidas dentro da otimização como um todo. Neste caso, cada etapa de otimização irá cobrir toda a vida útil da escavação, mas com crescentemente mais dos anos anteriores na vida útil da escavação restritos às extrações ou movimentos fixos. Isto é conveniente pelo fato que isto obvia os requerimentos de recursivamente atualizar os modelos de mina à medida que o material é gradualmente extraído a partir das mesmas em cada etapa de otimização.

[0030] A invenção também pode ser dita como residindo em um método para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado produzido durante uma operação de mineração de modo a obter um ponto real na vida útil da mina em um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes; executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação de movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde: (a) é tomada uma decisão quanto a que material é extraído a partir da escavação e quanto a o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) permitir, no período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que uma qualidade marginal que não é enviado para produto, para o estoque dinâmico, e o envio de material com menos do que a qualidade marginal para refugo; (c) requerer na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto, para refugo; e (d) enviar para produto, material a partir do estoque dinâmico somente no dito período de tempo predeterminado em cada etapa.

[0031] De preferência, o método adicionalmente compreende, após cada etapa de otimização: gravar, como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0032] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0033] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização come- ça neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0034] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0035] A Invenção também pode ser dita como residindo em um aparelho para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado produzido durante uma operação de mineração de modo a obter em qualquer ponto real na vida útil da escavação um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: um processador para executar uma etapa de otimização uma vez para cada período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e durante cada etapa de otimização, avançar um período de tempo predeterminado por vez; e (a) decidir qual material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto em cada período de tempo para a vida útil restante da escavação; (b) permitir,somente no período predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que a qualidade marginal que não é enviado para produto, para o estoque dinâmico, e enviar todo material menor do que a qualidade marginal para refugo; (c) na vida útil restante da escavação, após o período predeterminado, requerer o envio de todo material não enviado para produto, para refugo; e determinar um movimento inicial de material para e a partir do estoque e para e a partir da escavação para produto através da vida útil da escavação em períodos de tempo crescentes.

[0036] De preferência, o processador também é, após cada etapa de otimização, para: gravar, como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima da escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0037] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0038] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0039] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0040] Mais de preferência, o dito primeiro período de tempo é um ano.

[0041] Em um exemplo, os períodos de tempo crescentes são de duração de um ano, um ano, um ano, um ano, dois anos, dois anos, dois anos, dois anos, dez anos, dez anos.

[0042] A invenção também pode ser dita como residindo em um aparelho para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado produzido durante uma operação de mineração de modo a obter um ponto real na vida útil da escavação em um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo um processador para: dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes; executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação de movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde: (a) é tomada uma decisão quanto a que material é extraído a partir da escavação e quanto a o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) permitir, no período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que uma qualidade marginal que não é enviado para produto, para o estoque dinâmico, e o envio de material com menos do que a qualidade marginal para refugo; (c) requerer na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto, para refugo; e (d) enviar para produto, material a partir do estoque dinâmico somente no dito período de tempo predeterminado em cada etapa.

[0043] De preferência, o processador também é para, após cada etapa de otimização: gravar, como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimiza- ção corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0044] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0045] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0046] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0047] A Invenção também pode ser dita como residindo em um programa de computador para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado produzido durante uma operação de mineração de modo a obter em qualquer ponto real na vida útil da escavação um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: código para executar uma etapa de otimização uma vez para cada período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e durante cada etapa de otimização, avançar um período de tempo predeterminado por vez; e (a) decidir qual material é extraído a partir da escavação e o que deste material é enviado para produto em cada período de tempo para a vida útil restante da escavação; (b) permitir,somente no período predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que a qualidade marginal que não é enviado para produto, para o estoque dinâmico, e enviar todo material menor do que a qualidade marginal para refugo; (c) na vida útil restante da escavação, após o período predeterminado, requerer o envio de todo material não enviado para produto, para refugo; e código para determinar um movimento inicial de material para e a partir do estoque e para e a partir da escavação para produto através da vida útil da escavação em períodos de tempo crescentes.

[0048] De preferência, o programa adicionalmente compreende código para, após cada etapa de otimização: gravar, como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima da escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0049] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0050] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0051] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

[0052] Mais de preferência, o dito primeiro período de tempo é um ano.

[0053] Em um exemplo, os períodos de tempo crescentes são de duração de um ano, um ano, um ano, um ano, dois anos, dois anos, dois anos, dez anos, dez anos.

[0054] De preferência, se existirem N anos na vida útil dos anos da escavação, existirão N etapas de otimização no processo de planejamento de escavação ótimo com um todo. A vida útil final da programação ótima de escavação irá consistir da concatenação dos movimentos de material no primeiro ano de cada de cada uma destas N etapas de otimização. Uma implementação conveniente é tratar cada novo ano adicional da vida útil da programação ótima da mina como um período na otimização subseqüente, mas com suas variáveis de extração (movimento de material) predefinidas dentro da otimização como um todo. Neste caso, cada etapa de otimização irá cobrir toda a vida útil da escavação, mas com crescentemente mais dos anos anteriores na vida útil da escavação restritos às extrações ou movimentos fixos. Isto é conveniente pelo fato que isto obvia os requerimentos de recursiva-mente atualizar os modelos de mina à medida que o material é gradualmente extraído a partir das mesmas em cada etapa de otimização.

[0055] A invenção também pode ser dita como residindo em um programa de computador para modelar a construção e a recuperação de material a partir de um estoque dinâmico bem misturado produzido durante uma operação de mineração de modo a obter um ponto real na vida útil da mina em um plano ótimo de escavação com base em um período para a operação através da vida útil restante da escavação, compreendendo: código para dividir a vida útil da escavação em vários períodos de tempo crescentes; código para executar várias etapas de otimização, com cada etapa sendo executada uma vez para um período de tempo predeterminado da vida útil restante da escavação, e onde o plano ótimo de escavação é determinado pela concatenação de movimentos de material em cada período de tempo predeterminado, onde: (a) é tomada uma decisão quanto a que material é extraído a partir da escavação e quanto a o que deste material é enviado para produto durante a vida útil restante da escavação; (b) permitir, no período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de material com uma qualidade maior do que uma qualidade marginal que não é enviado para produto, para o estoque dinâmico, e o envio de material com menos do que a qualidade marginal para refugo; (c) requerer na vida útil restante da escavação, após o período de tempo predeterminado de cada etapa, o envio de todo material não enviado para produto, para refugo; e (d) enviar para produto, material a partir do estoque dinâmico somente no dito período de tempo predeterminado em cada etapa.

[0056] De preferência, o programa adicionalmente compreende código para, após cada etapa de otimização: gravar, como uma única entrada em uma vida útil da programação ótima de escavação, movimentos de material, receitas e custos para o período de tempo predeterminado da etapa de otimização corrente; atualizar modelos de mineração para refletir material extraído no período de tempo predeterminado; atualizar o estado e a qualidade do estoque dinâmico para refletir material movido para e / ou extraído a partir do estoque no dito período de tempo predeterminado da etapa de otimização recém completada.

[0057] De preferência, os estoques dinâmicos são homogeneizados durante a atualização do estado e da qualidade do estoque dinâmico.

[0058] De preferência, o dito primeiro período é incrementado por um primeiro período adicional e a próxima etapa de otimização começa neste dito segundo período utilizando uma escavação menor e o estoque dinâmico ajustado.

[0059] Em uma modalidade alternativa, em cada etapa de otimização, o movimento de material para produto e para e a partir do estoque dinâmico é fixo para este período predeterminado e está incluído na próxima etapa de otimização.

Breve Descrição dos Desenhos [0060] Modalidades preferidas da invenção serão descritas, a titulo de exemplo, com mais detalhes, em conjunto com os desenhos seguintes, nos quais: A figura 1 é um diagrama ilustrando os movimentos de material através da vida útil da escavação a partir da escavação e para e a partir do estoque dinâmico; A figura 2 é um diagrama ilustrando uma modalidade da invenção; A figura 3 é um diagrama ilustrando uma modalidade alternativa da invenção; A figura 4 é um gráfico comparando o presente método com um método de horizonte fixo; e A figura 5 é um gráfico apresentando o valor líquido atual alcançado com horizonte retrocedente de acordo com a modalidade preferida da presente invenção e com as técnicas de horizonte fixo. Descrição Detalhada da Modalidade Preferida [0061] Com referência à figura 1, uma escavação que compreende uma série de minas» Mina 1 até Mina P» é apresentada junto com uma representação esquemática apresentando a mineração nas minas de acordo com uma programação de otimização de mineração.

[0062] É tomada uma decisão quanto a se o material ê enviado para produto, enviado para refugo ou enviado para um estoque dinâmico 12. O estoque dinâmico 12 pode compreender vários depósitos nos quais várias qualidades de material são depositadas. Cada depósito no estoque dinâmico é designado inicialmente com zero toneladas e uma capacidade de tonelada máxima também é definida (etapa 1).

[0063] Uma etapa de otimização é empreendida uma vez para cada ano da vida útil da escavação, avançando por um ano por vez através de toda a vida útil da escavação. Durante cada etapa de otimização, a programação linear integral misturada decide que material é extraído a partir de cada mina e o que deste material é enviado para produto (isto define o que é econômico) em cada período para a vida útil restante da escavação. Esta etapa de otimização é apresentada no bloco 10 da figura 1. No primeiro ano desta sequência, o material com qualidade maior do que a qualidade marginal que não é enviado para produto, será automaticamente enviado para o estoque dinâmico 12. O material enviado para o estoque dinâmico é assumido como sendo enviado para lã no fim do primeiro ano. Além disso» neste primeiro ano» todo material que é de uma qualidade inferior à qualidade marginal será enviado para refugo 14. Neste primeiro ano» o material pode ser pego a partir do estoque dinâmico e enviado para produto na qualidade média do depósito apropriado no estoque como medido no início do primeiro período.

[0064] Em todos os períodos subsequentes, todo material não en- viado para produto será enviado para refugo 14. Se qualquer depósito no estoque dinâmico alcançar sua capacidade máxima, então qualquer material em excesso nesta faixa de qualidade não enviado para produto deve ser permanentemente enviado para refugo 14. A etapa de otimização permite ao material ser pego a partir do estoque 12 e enviado para produto somente no primeiro ano da seqüência (assumido como sendo pego no início do ano). O material é pego a partir do estoque dinâmico na qualidade média em cada depósito de qualidade do estoque dinâmico 12 como medida no início do primeiro período.

[0065] O dispositivo de otimização calcula a seqüência de extração através da vida útil da escavação, mas utiliza períodos com duração crescente. Por exemplo, a programação de duração de período padrão pode ser um, um, um , um , dois, dois, dois, dez e dez anos. A duração do período do primeiro período mais de preferência é um ano.

[0066] É feita uma determinação quando a se o período particular total t é igual à vida útil da escavação na etapa 18. Se não, então o período de tempo t é incrementado de um ano e a próxima etapa de otimização para o próximo ano é executada. Se t for igual à vida útil da escavação, uma vida útil agregada da programação ótima de escavação agregada a partir do primeiro ano de cada etapa de otimização é determinada na etapa 20.

[0067] A figura 2 apresenta um diagrama no qual a vida útil da escavação 30 é 30 anos e 30 etapas de otimização são executadas. A vida útil da escavação de 30 anos é inicialmente é separada em períodos de tempo que aumentam em duração através da vida útil da escavação. A figura 2 apresenta o exemplo referido acima no qual a vida útil da escavação é dividida em quatro períodos de 1 ano, dois períodos de 2 anos, e em dois períodos de 10 anos. Assim, a vida útil da escavação é inicialmente dividida em períodos de tempo que aumentam em duração. Como é claro a partir do dito acima e a partir da figu- ra 2, alguns dos períodos podem ser os mesmos.

[0068] Na etapa 1 apresentada na figura 2, a qual é o primeiro ano da vida útil da escavação, o material pode ser enviado para produto ou para ou a partir do estoque dinâmico ou para refugo. Isto é apresentado pelo zero na etapa 1 da figura 2. Na vida útil restante da escavação, ,após o primeiro ano na etapa 1, todo material é enviado para produto ou enviado para refugo, mas não existe movimento para ou a partir do estoque dinâmico.

[0069] Na etapa 2, uma etapa de otimização adicional é executada por avançar a divisão da vida útil da escavação da etapa 1 pelo primeiro período de um ano. Assim, a vida útil restante da escavação é então dividida em quatro períodos de 1 ano, dois períodos de 2 anos, em um período de 10 anos e em um período de 9 anos. Uma otimização adicional é executada com as mesmas restrições que referidas acima, pelo fato que no primeiro ano da etapa 2 (ano 2 da vida útil da escavação), o material pode ser enviado para produto, para refugo, ou para e a partir do estoque dinâmico. Na vida útil restante da escavação, o material somente é movido para refugo ou para produto, mas não existe movimento para ou a partir do estoque dinâmico.

[0070] Na etapa 3, uma otimização adicional é executada por novamente avançar a vida útil dividida da escavação a partir da etapa 1 por 1 ano adicional. Assim, a vida útil restante da escavação é dividida em quatro períodos de 1 ano, dois períodos de 2 anos, em um período de 10 anos, e em um período de 8 anos. A otimização é novamente executada da mesma maneira que referido na etapa 2. Assim, para a etapa 3, o material somente é enviado para ou recuperado a partir do estoque dinâmico durante o primeiro período da etapa 3, o qual pode ser o terceiro ano da vida útil da mina. Isto continua para cada ano da vida útil da mina, de modo que 30 etapas de otimização são executadas, onde, no primeiro ano de cada etapa de otimização, o material é permitido de ser movido para e a partir do estoque dinâmico, mas no período de tempo restante de cada etapa, nenhum movimento de material ocorre para ou a partir do estoque dinâmico.

[0071] Uma otimização final para a vida útil da escavação é determinada pela concatenação de cada um dentre o primeiro período de tempo de 1 ano de cada uma das 30 etapas, de modo que 30 períodos de um ano através da vida útil da escavação são efetivamente adicionados para formar a otimização final.

[0072] Nesta modalidade da invenção, os modelos de mina para cada etapa de otimização são atualizados com respeito ao material que é movido durante a etapa de otimização subseqüente. Assim, quando a etapa 2 é executada, os modelos de mina de escavação são atualizados com respeito ao movimento de material durante a etapa de otimização anterior.

[0073] Em uma modalidade alternativa da invenção, o mesmo efeito é alcançado por se utilizar os mesmos modelos de mina para cada etapa de otimização. Novamente, nesta modalidade, a vida útil da escavação é dividida nos mesmos períodos que na figura 2 e uma primeira etapa de otimização é executada da mesma maneira que na figura 2. Na etapa 2, os movimentos de material no primeiro período de tempo são fixos para estes valores calculados para este período na primeira etapa de otimização e no próximo período de tempo de 1 ano, o material está apto a se mover para e a partir do estoque dinâmico. Assim, nesta modalidade, o movimento de material para e a partir do estoque dinâmico ocorre no primeiro período de tempo segundo ao último período de tempo fixado.

[0074] Na etapa 3, os movimentos de material no segundo período de tempo de 1 ano são também fixados para estes valores calculados para este período na segunda etapa de otimização e o movimento de material portanto ocorre no terceiro período de tempo de um ano. Na etapa 4, os movimentos de material no terceiro ano são fixados para estes valores calculados para este período na terceira etapa de otimização e o material de movimento para e a partir do estoque dinâmico ocorre no quarto período de tempo de 1 ano. Em cada uma das etapas na figura 3, a vida útil restante da escavação é avançada 1 ano como na modalidade da figura 2, de modo que novamente 30 etapas de otimização irão ocorrer. Na etapa 30, os movimentos de material são fixos.

[0075] Assim, novamente, o modelo de mina ótimo é determinado pela concatenação de cada uma das 30 etapas fixadas.

[0076] Em cada etapa de otimização, é somente no primeiro ano que o estoque dinâmico está ativo. Isto proporciona um tipo de otimização voraz das características de colocação no estoque dinâmico que serão mais válidas para operação de mineração não misturada, onde depósitos de qualidade são utilizados no estoque dinâmico, é assumido que material bem misturado a partir de cada um destes estoques de qualidade no estoque dinâmico pode ser recuperado independentemente. O estoque dinâmico é realmente um conjunto de estoques individuais, um para cada depósito de qualidade, cada um é recuperado na qualidade homogênea dentro do estoque individual como calculada no início de cada período.

[0077] Onde as restrições de capacidade do estoque dinâmico permitem, todo material situando-se entre os níveis de qualidade marginal e econômico serão enviados para o estoque. Isto pode não ser necessariamente globalmente ótimo em casos tais como onde alvos de minério misturado são aplicados para produtos, mas devem ser satisfatórios para qualidade única (operações do tipo metal de base). Entretanto, a configuração se torna mais válida onde um maior número de depósitos de qualidade são utilizados no estoque dinâmico.

[0078] Esta abordagem também pode permitir que o tamanho do estoque aumente rapidamente nos primeiros anos da vida útil da escavação em uma programação otimizada. Assim, é necessário aplicar um limite prático para a capacidade do estoque.

[0079] Também é assumido que o custo de envio para o estoque dinâmico é similar ao custo de envio para o depósito provisório de refugo. É possível que o estoque dinâmico 12 não estará vazio no fim da vida útil da escavação, caso no qual o material restante nunca é enviado para produto e é por conseqüência, refugo.

[0080] A modalidades preferidas da invenção, incluindo as modalidades utilizando a colocação em estoque dinâmico e não colocação em estoque dinâmico, permite qualquer método de solução apropriado, incluindo dispositivos padrão de solução MILP. Especificamente, os resultados apresentados nas figuras 4 e 5 foram obtidos utilizando-se o pacote comercial CPLEX. Sete testes foram realizados para um problema prático de planejamento de escavação, cada teste utilizando um número diferente de unidades de agregação. Foi tomado cuidado durante o processo de agregação para garantir que as condições fossem equivalentes. O retorno total é denotado aqui como NPV (Valor Líquido Atual). Todos os NPVs apresentados estão dentro de 0,1% de seus respectivos valores ótimos, salvo para o caso onde o número de unidades de agregação foi 1632. No último caso, o NPV está dentro de 0,57% do valor ótimo.

[0081] As figuras 4 e 5 relacionam-se com a otimização da mineração sem estoque. A figura 4 apresenta os tempos de cálculo, em segundos, em função das unidades de agregação. Existe uma ordem de diferença de grandeza no tempo de cálculo para as unidades de agregação 1632 e o intervalo é crescente. A abordagem de horizonte retro-cedente resulta em somente uma perda muito pequena no NPV como apresentado na figura 5. Além disso, nas unidades de agregação de 1632, a abordagem de horizonte retrocedente resultou em um NPV maior devido às dificuldades computacionais com a solução de horizonte fixo.

[0082] Nas reivindicações que seguem e na descrição precedente da invenção, exceto onde o contexto requer de outra forma devido à linguagem de expressão ou à implicação necessária, a palavra "compreendem", ou variações, tal como "compreende" ou "compreendendo", é utilizada em um sentido inclusivo, isto é, para especificar a presença das características declaradas, mas não impede a presença ou a adição de características adicionais nas várias modalidades da invenção.

[0083] Desde que modificações dentro do espírito e do escopo da invenção podem ser prontamente efetuadas pelos versados na técnica, é para ser entendido que esta invenção não está limitada à modalidade particular descrita a título de exemplo mencionada acima.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para gerar dados de plano de escavação para operação de uma escavação caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) obter de dados de escavação descrevendo material na escavação que pode ser removido da escavação durante toda uma vida da escavação; (b) dividir, enquanto uma vida remanescente atual da escavação é mais longa do que um período de tempo definido, a vida restante atual da escavação em uma pluralidade de períodos de tempo compreendendo um primeiro período de tempo e uma pluralidade de períodos de tempo subsequentes pelo menos alguns dos quais são maiores do que o primeiro período de tempo, de modo que os períodos de tempo subsequentes tendem a aumentar em relação ao primeiro período de tempo; (c) gerar dados de plano de escavação para a vida remanescente atual da escavação iterando através de cada uma da pluralidade de períodos de tempo; e (i) determinar para cada uma da pluralidade de períodos de tempo qual material deve ser extraído da escavação e qual material deve ser enviado ao produto para a vida remanescente da escavação; (ii) determinar, para cada uma da pluralidade de períodos de tempo, que o material é menor do que um grau marginal e que deve ser enviado para o lixo; e (iii) exigir, em cada um dos períodos subsequentes, que todo o material não enviado ao produto seja enviado para o lixo; (d) armazenar dados do primeiro período de tempo dos dados do plano de escavação gerados na etapa (c); (e) atualizar a vida atual da escavação para começar após o primeiro período de tempo; (f) repetir as etapas (b) a (e) durante toda a vida da escavação; e (g) concatenar os primeiros dados do período de tempo armazenados em cada etapa (d) para formar toda a vida dos dados do plano de escavação que descrevem movimentos de material planejados para toda a vida da escavação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, na etapa (c), determinar, para apenas o primeiro período de tempo, qual material maior do que uma classe marginal mas inferior a uma classe de produto deve ser enviado para uma armazenagem.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende, em iterações subsequentes a uma primeira ocasião em que os dados do primeiro período de tempo são armazenados, determinar qual material a partir da armazenagem deve ser combinado com o material extraído a partir da escavação e enviado ao produto.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende atualizar os dados de escavação que descrevem a escavação subsequente a cada etapa (c) para refletir o material extraído no primeiro período de tempo de modo que cada vez que se repetem as etapas (b) e (e), está na base nos dados atualizados da escavação.

5. Método de mineração caracterizado pelo fato de que compreende extrair material a partir de uma escavação com base na vida inteira de dados de planos de escavação produzidos de acordo com o método da reivindicação 1.

6. Aparelho para gerar dados de plano de escavação para operação de uma escavação caracterizado pelo fato de que compreende o processador disposto para: (a) receber de dados de escavação descrevendo material na escavação que pode ser removido da escavação durante toda uma vida da escavação; (b) dividir, enquanto uma vida remanescente atual da escavação é mais longa do que um período de tempo definido, a vida restante atual da escavação em uma pluralidade de períodos de tempo compreendendo um primeiro período de tempo e uma pluralidade de períodos de tempo subsequentes pelo menos alguns dos quais são maiores do que o primeiro período de tempo, de modo que os períodos de tempo subsequentes tendem a aumentar em relação ao primeiro período de tempo; (c) gerar dados de plano de escavação para a vida remanescente atual da escavação iterando através de cada uma da pluralidade de períodos de tempo; e (i) determinar para cada uma da pluralidade de períodos de tempo qual material deve ser extraído da escavação e qual material deve ser enviado ao produto para a vida remanescente da escavação; (ii) determinar, para cada uma da pluralidade de períodos de tempo, que o material é menor do que um grau marginal e que deve ser enviado para o lixo; e (iii) requerer com o propósito de gerar os dados de plano de escavação que em cada um dos períodos subsequentes, todo o material não enviado ao produto seja enviado para o lixo; (d) armazenar dados do primeiro período de tempo dos dados do plano de escavação gerados na etapa (c); (e) atualizar a vida atual da escavação para começar após o primeiro período de tempo; (f) repetir as etapas (b) a (e) durante toda a vida da escavação; e (g) concatenar os primeiros dados do período de tempo ar- mazenados em cada etapa (d) para formar toda a vida dos dados do plano de escavação que descrevem movimentos de material planejados para toda a vida da escavação.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é disposto para determinar, para apenas o primeiro período de tempo quando se geram os dados de planos de mina para a vida útil restante da mina, qual material maior do que uma classe marginal mas inferior a uma classe de produto deve ser enviado para uma armazenagem.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que é disposto para, em iterações subsequentes a uma primeira ocasião na qual os primeiros dados de período de tempo são armazenados, determinar qual material a partir da armazenagem deve ser combinado com o material extraído da escavação e enviado ao produto.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é disposto para atualizar os dados de escavação que descrevem a escavação após a geração de dados de plano de escavação para a vida remanescente atual da escavação para refletir o material extraído no primeiro período de tempo de modo que as iterações subsequentes são com base em dados de escavação atualizados.