Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / Una de las mayores innovaciones en minería a cielo abierto ha sido la automatización de camiones mineros, con el objetivo de disminuir los costos operacionales y mejorar la continuidad del proceso. En este trabajo de título, el objetivo consiste en crear un modelo de simulación para comparar un sistema de transporte manual y un sistema de transporte autónomo, el modelo presenta el uso de algunas variables de desempeño, tales como la productividad, utilización efectiva, tiempos de ciclo y demoras por cola de los camiones. Para el cumplimiento del estudio se desarrolló un modelo conceptual de simulación, así como también se determinaron los principales parámetros y condiciones que se utilizaran para comparar los dos sistemas de transporte. Los datos usados en el modelo fueron extraídos de estudios específicos del tema. Adicionalmente se realizaron otros escenarios de simulación, tales como análisis de sensibilidad y cumplimiento de un plan de producción. Los resultados indican que la producción del sistema autónomo disminuye un 14.85 % con respecto al sistema manual, a pesar de que la utilización efectiva y los tiempos de ciclo resultaron mejorar un 27.43 % y 3.49 % respectivamente. Los tiempos de cola también aumentaron en un 0.69% en comparación con el sistema manual. Estas diferencias resultan como consecuencia de la sensibilidad que tienen los camiones autónomos al detenerse por cualquier evento en la ruta. Los resultados del cumplimiento del plan corresponden a un 84.11% y un 98.78% para el sistema autónomo y manual respectivamente. Finalmente, destacar que se pudo construir la estructura de un modelo de simulación siguiendo una metodología coherente con la forma de operar de una mina en la actualidad. Como sugerencias para continuar con esta línea de investigación se recomienda incluir simulaciones con fases dinámicas, distancias de interacción entre camiones y la realización de un estudio económico entre los dos sistemas.

Ingeniero Civil de Minas / El presente estudio tiene como objetivo el desarrollo e implementación de un sistema de gestión para mejorar el desempeño, que se encuentra bajo lo esperado, que presentan los componentes de los equipos de carguío y transporte en Minera Escondida; específicamente se busca aumentar la seguridad del operador, reducir el costo asociado al bajo desempeño por componente y mantener la continuidad de la operación. Este sistema de gestión busca alcanzar los planes de producción y los KPI s que presenta la Gerencia de Operaciones Mina y así conseguir llegar al objetivo de Escondida 3.0 , el cual busca ser la mina más grande de cobre del mundo a julio del 2017. Para llevar a cabo este estudio, se utilizará la metodología Six Sigma, la cual busca, en primer lugar, identificar aquel componente que no está cumpliendo con la vida útil esperada, luego se analizará e identificará la principal causa del desgaste prematuro, para posteriormente seleccionar un sistema de medición de esta causa y a partir de este sistema evaluar los parámetros iniciales y los requerimientos de la compañía minera para así implementar distintos tipos de mejoras. Se identificó que los componentes que no cumplen con la vida útil esperada corresponden a los motores de tracción para el caso de los equipos de transporte, y los cables y baldes para el caso de los equipos de carguío. El desgaste prematuro de estos componentes se debe principalmente a las malas prácticas operacionales por parte de los operadores de estos equipos. Este factor se midió a través de eventos operacionales relacionados a la incorrecta aplicación del freno de servicio y parqueo en el caso de los camiones; y a la realización de Swing Impact y Boom Jack en el caso de las palas. Con respecto a las mejoras implementadas para disminuir la cantidad de eventos generados, estas se realizaron en tres etapas. La primera, se enfocó en generar información oportuna y a tiempo (en línea), la segunda, tuvo como objetivo mantener informada a la organización de los eventos ocurridos, y finalmente, la tercera etapa, se basó en un plan de acciones enfocados en reforzamientos operacionales sobre buenas prácticas. A partir de estas mejoras se logró disminuir en un 52% la cantidad de eventos operacionales generados mensualmente en los camiones y en un 20% la cantidad de eventos operacionales generados mensualmente en las palas, lo que implicó un aumento en promedio, en un periodo de 4 meses (agosto, septiembre, octubre y noviembre de 2016), de un 5% en la vida útil por cable utilizado y de un 26% en la vida útil por balde utilizado. Esto significó un beneficio económico estimado para Minera Escondida de 2.96 millones de dólares en cuanto a la reducción de uso de éstos componentes. Además, se espera una reducción considerable en los costos por motores de tracción debido a la gran reducción de eventos operacionales asociados a estos que se obtuvo.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 1/4/2021. / Ingeniera Civil de Minas / La División Andina de CODELCO tiene considerado para el año 2019 el inicio de un proyecto llamado III Panel Extendido, el cual actualmente se encuentra en el proceso de Ingeniería de Pre factibilidad / Factibilidad. Este proyecto contempla utilizar el método de explotación Panel Caving con hundimiento Convencional y tendrá una vida útil de 12 años, con una producción en régimen de 18 Kt/d. Una de sus características más importante es que el LHD cargará directamente sobre la tolva del camión. En este trabajo de memoria se realiza un análisis de los procesos operativos de carguío y transporte del proyecto, con el objetivo de evitar retrasos en su puesta en marcha. La metodología comienza con la recolección de la información, lo cual implica entrevistas con operadores y supervisores de la División Andina, registro de datos en terreno, recopilación de informes y asistencia a reuniones sobre el proyecto. Más adelante, se desarrolla un diagnóstico el cual corresponde a una revisión de las fortalezas y debilidades del proceso actual en el III Panel, con tal de utilizarlas como lecciones aprendidas en el proyecto que recién comienza. Con toda la información recopilada se determinan los parámetros operativos del proyecto a partir de los obtenidos en las pruebas de LHD semiautónomos y de los parámetros actuales de operación. Finalmente se realizan recomendaciones a los procesos de carguío y transporte, además de algunas recomendaciones que buscan mejorar el diseño minero. Los resultados indican que el carguío del camión debe realizarse mediante un remanejo del mineral que el LHD previamente ha acopiado en el frontón, debido a que esta opción es al menos 2 veces más eficiente que las otras existentes. El diseño de los niveles de producción y transporte debe plasmar las necesidades del proyecto, por consiguiente debe realizarse en favor de tiempos de ciclos más eficientes. Para esto en este trabajo se entregan algunas recomendaciones como: agregar curvas de alta velocidad y estocadas de acopio para la limpieza de pistas, incluir mejoras en el diseño de la zona de abastecimiento de petróleo, etc., además de algunas recomendaciones del proceso operativo en sí, como las zonas de confinamiento para los equipos de tecnología autónoma o semiautónoma. Como conclusión, la granulometría afectará directamente los procesos productivos del III Panel Extendido. Esto, sumado a la alta dependencia entre niveles que poseerá el proyecto, realza la importancia de realizar la coordinación necesaria entre procesos, de manera de evitar retrasos.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La creciente globalización y tecnificación de los negocios, han generado una gran presión por crear nuevas estrategias que permitan avanzar hacia una estructura de costos más competitiva, mediante la optimización del uso de las capacidades instaladas, las prácticas operacionales y la productividad del personal propio y de terceros. La tendencia ha sido por muchos años generar proyectos de inversión para reponer activos que permitan mejorar el rendimiento de los procesos, sin realizar un real análisis para lograr un claro entendimiento de los problemas existentes y los focos de acción en el ámbito de gestión y técnico, para lograr potenciales mejores rendimientos. Al interior de la Corporación Nacional del Cobre, CODELCO, la Gerencia de Excelencia Operacional (GEO) es la encargada de apoyar a las áreas operativas a capturar el máximo rendimiento potencial de los activos existentes en forma sustentable. En este trabajo de Tesis se desarrolla la definición y planteamiento de una metodología de evaluación de rendimiento potencial de un activo, la que será aplicada a un caso específico que busca determinar la real capacidad productiva de los activos existentes y así identificar, frente a nuevos desafíos o requerimientos productivos futuros, la necesidad de una inversión. El caso particular de aplicación de esta metodología será en la División El Teniente de Codelco Chile y en específico el proceso productivo de transporte de mineral del Ferrocarril Teniente 8, cuyo desafío futuro considera un requerimiento de transporte de mineral más exigente al transporte actual, para cubrir este delta de tonelaje es necesario analizar la incorporación de un tren adicional a la flota o verificar si dicho aumento puede ser absorbido por el mejoramiento continuo y cambio de práctica de la operación actual. La metodología desarrollada fue aplicada de manera exitosa y con resultados de aumento en el transporte de mineral por sobre las transportadas actualmente. Pese a ello, este incremento no es suficiente para cubrir el requerimiento máximo en los años de mayor movimiento de mineral grueso, recomendándose la compra de la locomotora y sus carros metaleros, con la finalidad asegurar el mayor movimiento de mineral grueso.

Ingeniero Civil de Minas / En la gran minería a cielo abierto, los sistemas pala-camión son ampliamente usados para realizar la labor de carguío y transporte. Actualmente este ítem abarca cerca del 50% de los costos de operación y en donde las principales mejoras se logran a través de una gestión óptima de la disponibilidad, confiabilidad y mantenimiento del sistema. En el caso de la minera en estudio, el costo Planta asciende al 48% del costo de caja, y el 25% de este último corresponde al costo del chancado. El principal objetivo de este estudio es determinar el ritmo de producción de Minera Antucoya en plena operación, en base a las variables y supuestos determinados en la fase de proyecto y construcción, incluyendo en cada uno de los equipos del procesamiento de mineral, sus tiempos de reparación y entre fallas, aplicados en base a distribuciones de probabilidad. La metodología aplicada a este trabajo consta del desarrollo de un modelo de simulación basado en un modelo conceptual, que detalla supuestos, parámetros, variables, criterios de diseño y operación utilizados, que permiten una comprensión del sistema modelado. La codificación el modelo en la plataforma ProModel® obtiene como resultado una producción anual de 30,77 Mt. Luego de calcular la simulación terminante, se comprueba que con sólo una corrida es suficiente. El paso siguiente fue calibrar el modelo para generar un sistema que soporte capacidades de emergencia en caso de déficit de producción. Luego de esto se validaron por partes y verificaron los indicadores para equipos principales de las tres etapas de chancado. Su resultado fue una producción de 32,76 Mtpa, lo que equivale a un beneficio marginal de US$ 27,4 MM. Se recomienda continuar este estudio, de manera de poder replicar las condiciones de la operación con una base de datos actualizada, considerando al menos aumentar el límite de batería hasta las pilas de lixiviación, para de esta forma obtener estimaciones más cercanas a su real desempeño. / In large scale open pit mining, shovel-truck system are widely used for loading and haulage labors. Actually, this item represents nearly 50% of operating costs, where main improvements are achieved through optimal management of availability, reliability and maintenance of the system. In this particular study case, processing costs reach 48% of cash costs, where 25% of this given cost comes into the crushing step. Main purpose of this study is to determine the production rate of Antucoya Mining in full operation, based on variables and suppositions determined during the project and construction phases, including for each processing unit, its maintenance times between malfunctions applied on probabilistic distributions. The methodology applied for this study includes the development of a simulation model based on a conceptual model, which specifies suppositions, parameters, variables, design and operation criterion that allow a comprehensive patterned system. The code lines of the model used in ProModel® platform delivers an annual production rate of 30.77 Mt. After calculating the finishing simulation, it is proven that a single run is enough. The next step is to calibrate the model to generate a system that supports emergency capacities in case of a lacking production. After this, the indicators for the 3 main crushing stages were validated and verified individually. With this, a new production of 32.76 Mtpa is achieved which represent a marginal profit of US$ 27.4M. It is advised to further continue this study in order to replicate the operating conditions using updated data and increasing at least the battery limit to leaching piles, allowing the model to obtain more realistic estimations. / 28/7/2021

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / La integración de energías renovables no convencionales (ERNC) avanza a paso firme en la industria minera nacional. Se habla que la disminución del precio de la energía eléctrica podría llegar a ser de un 33% hacia el año 2021. Por otro lado, el transporte de estéril corresponde a un alto porcentaje del costo operacional en minería a cielo abierto, pudiendo llegar hasta a un 50% del OPEX total, debido al alto consumo de combustible diesel. Luego, una reducción del precio de la energía eléctrica genera el interés de estudiar sistemas de transporte alternativos que utilicen la energía eléctrica como sustituto del combustible diesel: Trolley Assist e In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) El objetivo principal del presente trabajo es realizar una evaluación económica de estas alternativas de transporte de estéril al transporte tradicional por camiones (TTC) en minería a cielo abierto como función del precio de la energía y distancia de transporte, indicando las condiciones favorables para cada uno de los sistemas. En primer lugar, se construyó un modelo económico general de costos para los sistemas de transporte: TTC, IPCC y Trolley Assist, que permiten cuantificar dichos costos como función de la profundidad media del pit, movimiento mina y precio de la energía eléctrica, con el fin de encontrar las condiciones favorables de implementación de cada sistema en función de estas variables. Posteriormente, se replicó el modelo económico general a un caso de estudio (plan de producción), en donde, debido a la complejidad del sistema IPCC, se codificó un algoritmo en el software Matlab. El caso de estudio fue utilizado para realizar un análisis de cada sistema en función de la distancia a botadero (expit). Los resultados obtenidos muestran el comportamiento de los distintos sistemas de transporte de acuerdo con las variables: profundidad media del pit, movimiento de estéril, horizonte temporal, distancia expit y precio de la energía eléctrica, permitiendo una comparación y análisis entre sistemas. Las principales conclusiones son que el sistema IPCC es recomendable para pits de alta profundidad, alto movimiento de estéril y proyectos de largo plazo. Por otro lado, el Trolley Assist es una buena alternativa para bajos movimientos de estéril, sin embargo, no es recomendable para largas distancias expit horizontales. El TTC. en términos de costos, es la mejor opción para bajas profundidades y movimientos de estéril, teniendo también la ventaja de la flexibilidad operacional. Finalmente, se recomienda generar metodologías de planificación mina de estos sistemas y realizar estudios del sistema Trolley Assist en botaderos. / NCL Ingeniería y Construcción

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / La minería es un proceso productivo que busca obtener beneficio económico de mineral in situ. Para chile es una importante actividad económica que aporta un 11% al PIB del país. El método de explotación a cielo abierto busca extraer el mineral de manera descendente, este método se enfrenta al crecimiento de las distancias de acarreo mientras la operación avanza, haciendo que los costos de transporte puedan llegar a ser el 60% de los costos operativos totales. La simulación es un instrumento que permite la evaluación de distintos escenarios a bajo costo, en este trabajo se simulan las operaciones de carguío y transporte de una mina sintética a cielo abierto. Por medio de la simulación se prueban dos algoritmos de despacho (despacho priorizado y despacho optimizado) en escenarios con distintos layout y Budget, para evaluar su desempeño en cuanto a cumplimiento del plan minero; y así determinar el óptimo para cada caso. El despacho priorizado busca disminuir el retraso del plan y se destaca por su fácil implementación y sus resultados casi instantáneos, por otro lado, el despacho optimizado busca maximizar el movimiento mineral, pero puede requerir un gran tiempo para generar su solución. Del estudio se obtiene una preferencia por parte de ambos despachos hacia las rutas más cortas y rutas con mayor requerimiento de movimiento de mineral. La preferencia del despacho optimizado por estas rutas es mayor, enviando más camiones de los necesarios para lograr su Budget y dejando con déficit de camiones a las otras rutas. Mientras que el despacho optimizado logra siempre una mayor producción, el despacho priorizado logra un mejor cumplimiento de los planes mineros en los escenarios con déficit de camiones. La eficiencia de las políticas de despacho es uno de los aspectos que determina el costo de transporte, en este trabajo se pudo observar diferencias en las ganancias desde 100,000 a 200,000 USD al día dependiendo del sistema de despacho utilizado. Finalmente, se concluye que la eficacia del sistema de despacho depende de las circunstancias particulares de la operación y su enfoque debe ser tal que alinee de la mejor forma con el objetivo estratégico de la empresa. Los sistemas de despacho analizados tienen dos objetivos distintos y dos métodos de obtención de la solución distinta, esto los hace completamente diferentes, pero si se busca combinarlos, la forma es utilizando el método de resolución de despacho optimizado, y modificando su función objetivo para que incorpore también el objetivo del despacho priorizado.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La minería chilena enfrenta un problema estructural. Las minas a rajo abierto que actualmente se encuentran operando son cada vez más antiguas y profundas. Las leyes de explotación han disminuido, los minerales se han vuelto cada vez más duros y la cantidad de lastre o material estéril que se debe remover para alcanzar el mineral en profundidad es cada vez mayor. A lo anterior se suma la casi inexistente disponibilidad de agua continental para suplir los consumos de nuevas operaciones y futuros proyectos mineros, lo que obliga a las compañías mineras a impulsar agua de mar a las operaciones muchas veces ubicadas a gran altitud y distancia. Radomiro Tomic es una faena minera perteneciente a Codelco, la cual se encuentra en la transición de pasar de mineral de óxido a sulfuro. La expansión de la mina genera un aumento progresivo de las distancias de transporte, lo que lleva a un aumento en el costo de producción. Por lo anterior, cobra relevancia analizar metodologías que permitan el aumento de uso de activos, como es el caso de los camiones de extracción. Hoy en día, a pesar de que el uso del camión autónomo se ha intensificado desde sus inicios en 2005 con la prueba industrial realizada precisamente en DRT, existe cierta resistencia a la incorporación de esta tecnología. Es por ello que se hace importante evaluar económicamente el impacto de aplicación y compararla con la tecnología actual de transporte para cuantificar el impacto económico de la implementación. Esta tesis recoge y analiza la información de faenas en donde se ha implementado esta tecnología de transporte de material, de manera de poder identificar las variables operacionales y económicas que han permitido casos exitosos tanto nacional como internacionalmente. Además, se determina qué debe tener una faena o qué debe cambiar en ésta para que se pueda implementar el uso de camiones autónomos, identificando necesidades operaciones de esta metodología, es decir, las condiciones que deben darse para que la nueva tecnología sea exitosa y sea haga sustentable en el tiempo pensando en el futuro de la escalabilidad del proyecto y el aprovechamiento de la misma en los años futuros. Luego de realizar la evaluación económica del proyecto autónomo, se obtuvo como un resultado un ahorro considerable respecto a la tecnología de transporte actual utilizada en Radomiro Tomic, además de mantener los costos de transporte en el tiempo y aumentar la productividad por tonelada movida de la división. Sin embargo, el desafío más grande es su implementación, por lo que se hace importante considerar las barreras existentes para implementar cambios tecnológicos.

La Tesis se resume en la implementación de métodos de control, alternativas de solución para la mejora de la productividad, en base al análisis de las operaciones en función del tiempo, ya que como sabemos el acarreo y transporte son variables que influyen en forma prioritaria en la reducción de costos. Inicialmente se analizaran los factores que afectan positiva y negativamente la productividad de la operación de acarreo y transporte (línea base), los métodos de trabajo, y los sistemas de control (en caso se cuente con los mismos o si sería necesario una implementación), a este análisis acompañaremos una propuesta de solución a la actividad que genera un mayor tiempo improductivo en el proceso, finalmente se propondrá una Guía para la optimización de flota en minas subterráneas con similares características que la mina analizada (Cía. Minera Condestable S.A.). Finalmente los logros alcanzados han sido producto de: - Apoyo y confianza de la alta gerencia. - Responsabilidad, apoyo, motivación y trabajo en equipo de todo el personal.

Los rubros que demandan mayor cantidad de inversión en minería superficial son los de carguío y acarreo, es por ello que muchas empresas contratan empresas especializadas para realizar estos procesos. Estas empresas trabajan bajo contratos con los titulares mineros, para los cuales realizan un presupuesto según el servicio a prestar. La precisión del contrato es de vital importancia ya que permite la asignación de recursos para determinado servicio, un mal presupuesto puede ocasionar millonarias pérdidas para la contratista. En el presente estudio se desarrolló un simulador como herramienta de apoyo para la estimación del tiempo del ciclo de acarreo, necesario para la realización de presupuestos. Esta aplicación permite realizar simulaciones de las rutas de un proyecto o una operación en marcha, permitiendo obtener ciclos de transporte. Los resultados son medibles y pueden ser comparados para elegir la mejor opción. También se presenta un módulo de control para el sistema de carguío con palas que determina el tiempo de carguío y que muestra el análisis de sacrificio de pase para ser aplicado en las situaciones donde se requiera recuperar el ritmo de producción y evitar las colas de espera en la zona de carguío. De este modo fue como se estableció el tema de la presente investigación: diseñar, validar e implementar una aplicación para la simulación del proceso de acarreo. Se espera que el usuario cuente con una estimación más precisa para realizar ofertas más confiables y competitivas.