Breve historia sobre RecMin por Dr. César Castañón Fernández

El Dr. César Castañón Fernández es Profesor de la Universidad Oviedo y Consultor, él desarrolló el software  RecMin que significa Recursos Mineros.

Indica el Dr. Castañón que RecMin empezó  en el año 1989 en el Proyecto de Carlés, en Asturias (España), con la empresa AngloAmerican con el fin de diseñar un programa para el cálculo de Recursos mediante el método de los Polígonos programado en QBasic.

Luego, se fue mejorando añadiendo información de sondeos, superficies y para su uso en exploración, hacer secciones  y otras funciones que fueron incorporadas.

Desde 1993 a 2007 se desarrolló y amplió en colaboración directa con la Empresa Rio Narcea Gold Mines LTD para exploración y explotación en los yacimientos que la empresa tenía en España y en Africa; posteriormente,  se empezó a compartir a través de Internet con el fin de que los geólogos e Ingenieros de la empresa pudieran tener las últimas versiones y manejasen las mismas bases de datos.

Fue en esta época donde evolucionó hasta convertirse en una Aplicación fácil de utilizar y con potencial para la generación de modelos 3D, modelos de bloques, control de leyes, diseños a cielo abierto y subterráneos, que incluye una metodología novedosa llamado método pentaédrico para yacimientos de capas; ha estado en constante evolución gracias a las continuas mejoras y sugerencias de los técnicos que lo utilizaban a diario en sus proyectos.

Para yacimientos tipos vetas/mantos, la mayoría de los software comerciales utilizan el modelo cuadriculado de manto (GSM -Gridded Seam Model) que representan mejor este tipo de depósitos con respecto al modelo de bloques. El “Método Pentaédrico” es una novedosa metodología  para abordar la estimación de  Recursos y Reservas de depósitos tipo vetas/mantos desarrollado por el Dr. César Castañón Fernández e incorporado en el software RecMin;  permite una representación más precisa de depósitos geológicos tipo tabulares y estimación de la dilución en las Reservas Mineras. Para más información sobre éste método, consulte  el trabajo Titulado Resource and Reserve Calculation in Seam-Shaped Mineral Deposits; A New Approach: “The Pentahedral Method” publicado en la en la Revista Minerals — Open Access Mining & Mineral Processing Journal que describe la aplicación de éste novedoso método en el  depósito mineral Carlés, un depósito de oro exoskarn bien desarrollado en el noroeste de España (Asturias).

A partir del año 2005, se permitió la descarga libre desde Internet para todo aquel que quisiera utilizarlo y colaborando con la Universidad de Oviedo.

A partir del año 2007, se incorporan nuevas opciones de mejoras en casi todos los apartados del programa, siendo mucho más estable e iniciándose un proceso de colaboración a través de la web www.recmin.com; no solo en cuanto a sugerencias y opiniones, sino que también empezándose la divulgación del programa mediante cursos organizados tanto en España como en HispanoAmérica y Africa, tanto en Universidades como en Instituciones Geológicos/Mineros y para Empresas.

Se utiliza hoy día en muchas Universidades como Herramienta para la Evaluación de Recursos Geológicos.

A partir de un proyecto importante de colaboración de la Universidad de Oviedo y varias empresas, se desarrolló un nuevo programa basado en el RecMin pero pensado para trabajar directamente en 3D y georeferenciado. Después de más de tres años de trabajo salió el RecMin Profesional, que está actualmente en proceso de consolidación.

RecMin, tanto en su versión free como Professional, se puede descargar directamente desde la página oficial de RecMin en www.recmin.com. RecMin cuenta con todas las herramientas para la estimación de Recursos Geológicos y Reservas Mineras, que incluye herramientas para diseño minas a cielo abierto tales como diseño de fosa final de excavación (pit limit) a través de la heurística del cono flotante, diseño de fosas incrementales y expansión de las mismas que incluye las rampas; cuenta con las herramientas gráficas 3D para el diseño de minas subterráneas y maneja base de datos de Microsoft Access en la versión Free y Professional; permitiendo el manejo de modelos de bloques grandes a través de bases de datos PostgreSQL o MariaDB en RecMin Professional.

 

Nuevo sistema de actualizaciones para RecMin Free

Buscar actualizaciones

En la web oficial de RecMin,  se indica el nuevo sistema de actualizaciones para RecMin Free que facilita la búsqueda de actualizaciones, tanto de versiones beta como definitivas,  se ha añadido en el menú desplegable del módulo RMyac la opción de “Buscar actualizaciones…”

Para tener disponible esa opción actualiza el módulo RMyac a la última versión definitiva que puedes descargar en el enlace https://recmin.com/download/definitivas/RMyac.zip y sustituye el fichero exe descargado en la carpeta donde están instalados los ejecutables del programa, normalmente en C:/RecMin_Free/.

Al iniciar la opción de buscar actualizaciones mostrará una ventana que te dirá si tienes nuevas versiones definitivas o betas y los enlaces para descargarlas.

Para más información, visite la página oficial de RecMin en https://recmin.com/WP/?p=2381

 

Ajuste automático de variograma

El cálculo, la interpretación y el modelamiento de variogramas es el “corazón” de un estudio geoestadístico. El variograma teórico modelado es la interpretación de la correlación espacial de la estructura geológica basado en datos de muestras/sondeos. El variograma modelado controla la forma en que los pesos (ponderación) del kriging son asignados a las muestras o compósitos durante la interpolación y consecuentemente controla la calidad de los resultados.

La función variograma modelado se hace normalmente de forma manual; no obstante, hay técnica de optimizacíón no lineal (simulated annealing, método de optimización cuadrática, método de la gradiente reducida generalizada, algoritmo genético…) que se utilizan para ajustar funciones matemáticas de manera que se ajuste lo más posible a los datos experimentales. Normalmente, la función objetivo de optimización es obtener mínimos cuadrados, en ocasiones se añade un ponderador adicional que puede ser en función del número de pares de datos o la distancia de paso o lag.

Hay opiniones encontradas sobre el empleo de técnicas automáticas para modelar variogramas y definir la anisotropía; pero es una técnica que sirve de gran ayuda para interpretar las anisotropías siempre y cuando los datos de los variogramas experimentales se hayan generado de la forma adecuada. En el mercado hay paquetes de software geoestadístico que tienen este tipo de funciones.

 

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¿Cómo considerar el efecto de fallas geológicas durante la interpolación del modelo de bloques en RecMin?

Durante la interpolación del modelo de bloques, hay que considerar los diferentes dominios geológicos (geologic matching) de manera que los compósitos de un dominio geológico en particular se usen para interpolar los bloques de ese dominio.

Si la interpolación se hace de manera incorrecta, se introduce sesgo importante (ver imágen de abajo) en las leyes de los bloques interpolados. Teniendo en cuenta lo anterior, además del geologic matching durante la interpolación para que la misma se realice dentro del dominio geológico que corresponde (es decir, al interpolar el bloque de litología riolitas debe hacerse a partir de compósitos de riolitas); hay que considerar el efecto de la falla y desplamiento de los boques.

¿Cómo se considera el efecto de las fallas durante la interpolación? En RecMin se puede tratar las zonas de las fallas de la misma forma que se hace hace con el macheo geológico (geologic matching), para ello hay que definir en los compósitos la Zona A y Zona B (ver http://www.cursosgeomin.com.ve/knowledgebase/definir-zonas-sondeos/), crear un T3 de la Zona A y otro T3 de la Zona B para luego identificar los bloques que entran en cada zona; y finalmente, durante la interpolación además de aplicar el mismo dominio geológico se haga con los mismos bloques de fallas.

La siguiente imágen resumen el procedimiento en RecMin que se debe aplicar para incorporar el efecto de la falla durante la interpolación de las leyes de los bloques.

Modelos geológicos y cálculo de recursos

Imágen de interpretación

El Dr. Cesar Castañón (creador de software RecMin) realizó una ponencia sobre ejemplos prácticos de modelos geológicos y cálculo de recursos con motivo de la celebración de la I JORNADA SOBRE TEMAS DE ACTUALIDAD EN LA MINERÍA ESPAÑOLA (http://gerrm.ingenierosdeminas.org/1_jornada_mineria/1_jornada_mineria.pdf ).

El software RecMin (www.recmin.com) se basa en técnicas de modelamiento geológico explícito, el cual es un enfoque tradicional donde el geólogo o modelador interactúa con el software creando líneas y uniendo las mismas para crear sólidos geológicos (objetos T3 en RecMin). RecMin trabaja con modelo de bloques 3D y para depósitos tabulares dispone del método Pentaédrico.

 

Método Pentaédrico de RecMin publicado en la Revista Minerals

 

 


 

 

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¿Aún necesitamos la Optimización de Fosa? Lerchs Grossmann versus Secuenciamiento Directo de Bloques

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Helmut Lerchs and Ingo Grossmann

En 1965, Lerchs y Grossmann escribieron un artículo que describía un algoritmo tridimensional basado en la teoría de grafos, que podía aplicarse específicamente a la optimización de los diseños de mina a cielo abierto. En ese momento, la mayoría de las computadoras no podían realizar las grandes cantidades de cálculos iterativos requeridos por el método. También se describió un algoritmo 2-D que, aunque eficaz en secciones, perdió su calidad optimizada cuando se combinaron las secciones. El algoritmo 3-D, por lo tanto, sigue siendo la opción preferida.

En 1986, el paquete de optimización Whittle 3-D a cielo abierto fue lanzado por Whittle Programming Ltd. Este paquete utilizó el algoritmo Lerchs-Grossmann por primera vez en una aplicación de software comercial y es una referencia en el mercado de software.

El gran logro de Lerchs y Grossmann (LG) fue formular este problema, irresoluble mediante programación lineal debido a los enormes requerimientos computacionales, como un problema de cierre máximo en la teoría de grafos. Posteriormente, aparecieron algoritmos que transformaron el planteamiento de la teoría de grafos a uno equivalente de flujo máximo en teoría de redes, que dan los mismos resultados que el anterior (Hochbaum, Chandran y HochbaumHPF- Hochbaum’s PseudoFlowMuir) .

Los métodos de flujo de red más generales implementados en la década de 1970 sólo fueron prácticos para pequeños problemas. La eficiencia y efectividad del método LG lo convirtió en el estándar de la industria. Durante la década de 1990 y recientemente se han desarrollado algoritmos más nuevos para Network Flow (por ejemplo, Push-relabel, pseudoflow) teóricamente más eficientes que el método LG. Cabe destacar que Hochbaum generalizó el algoritmo LG a un modelo de red pseudoflow.

Las casas de software comerciales de minería han implementado estos algoritmos basados en pseudoflow por ser más rápidos que el tradicional Lerchs Grossmann  (Deswik, Geovia Whittle). No obstante, aparte de la rapidez en obtener el pit limit óptimo, no hay otra mejora significativa desde el punto de vista del usuario final.

SimSched: Enfoque moderno para el cálculo del pit limit 

Lerchs-Grossman  fue un algoritmo brillante para su época. Los avances tecnológicos prueban que nuevas metodologías superan algunas barreras que el LG enfrenta. Cualquier software que tenga implementado el mismo modelo matemático de LG utilizará un algoritmo basado en Pseudoflow, que puede ser ejecutado decenas o centenas de veces más rápido que LG. Sin embargo, tanto LG como Pseudoflow no poseen flexibilidad para incluir otras restricciones importantes, como un ancho mínimo de fondo de pit o mezclas.

SimSched utiliza el tipo de tecnología que es más recomendado por centros de investigación, siendo lo más avanzado, disponible y probado en materia de optimización. SimSched fue implementado utilizando técnicas modernas basadas en programación entera mixtas y heurísticas propias. Su modelo matemático es más realista, por considerar un ancho mínimo de fondo de fosa y utilizar superficies para retornar soluciones  siguiendo el ángulo de fosa  más precisa que otros métodos; lo que en la práctica es minado son superficies y no bloques. Ese tipo de tecnología es flexible para la inclusión de otras restricciones reales, como mezclas.

Los artículos Lerchs-Grossmann, descansa en paz  y ¿Aún necesitamos la Optimización de Rajos? explican las limitaciones de Lerchs-Grossmann frente al enfoque de SimSched.

¿Por qué no usar Lerchs-Grosmann?

El paso siguiente es la definición de las fases de la explotación, que en la práctica se resuelve mediante análisis paramétrico (Lerchs y Grossmann, 1965). Esta técnica consiste en afectar el valor neto de cada bloque con un parámetro λ, de manera que variando éste convenientemente y aplicando el algoritmo de optimización, se obtienen contornos sucesivos de la fosa (fosas incrementales), que serán la base de la planificación minera. La idea es que cada contorno delimitará una fosa con beneficio unitario mayor al que se generará posteriormente, así se minará sucesivamente material de mayor a menor valor unitario. Lerchs y Grossmann propusieron en su artículo la variación del valor de cada bloque del modelo, de bi a (bi-λ) con λ≥0. Esto es equivalente a determinar el contorno de la fosa  en el que el beneficio medio de los bloques es igual o mayor que λ. Whittle Technology Limited introdujo el análisis paramétrico en 1987 con Whittle FOUR-D.

El enfoque paramétrico basado en LG o Pseudoflow puede proveer una solución de secueciamiento que difiere a uno óptimo que considere el valor del dinero en el tiempo.

En esta breve presentación, Mauricio Brucher y Juan Camus (http://innovamine.net/) usan un modelo con solo dos grupos de bloques mineralizados para demostrar por qué el algoritmo de LG no identificó la mejor secuencia de minado.

Tiago Mozart, a través de la supervisión de la profesora Silvânia Alves Braga, hizo una comparación entre el algoritmo de Lerchs Grossmann y la programación directa de bloques para obtener la fosa final de excavación definitiva. El Trabajo de Grado está en Portugués pero es de fácil lectura y seguimiento.

Trabajos académicos de SimSched – Universidad Nacional de San Luis, Argentina

 

Análisis del VPN en función de la tasa de descuento y el costo de remanejo implementando SIMSCHED DBS para una explotación minera a cielo abierto