Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El desarrollo de los proyectos estructurales subterráneos de Codelco permitirá incorporar una nueva visión del negocio de minería subterránea masiva, basada en las tendencias observadas en cuanto a tecnología, gestión operacional, recurso humano y sustentabilidad. En este contexto es que la tesis propuesta participa, apoyando la implantación de una operación y gestión desde superficie de un proceso productivo importante como el que realiza el equipo LHD Semi Autónomo (LHD SA). Para ello, se desarrollan en esta tesis los aspectos formales que permitan implementar un sistema de asignación dinámica de tareas telecomandadas asociadas al carguío de puntos de extracción en la operación de minas subterráneas explotadas por hundimiento de bloques. Se estudia en particular la aplicación de este tipo de sistema para mejorar la productividad del sistema de extracción de mineral de las operaciones de la futura Mina Chuquicamata Subterránea (PMChS). Finalmente, se profundiza en algunos aspectos tecnológicos, de gestión, culturales y otros elementos que puedan representar factores de riesgo para la captura total o parcial del valor asociado a la propuesta. Como conclusión, se obtiene que el proceso conducido por los equipos LHD SA con Operadores en superficie sigue la forma de un proceso de cola y, por lo mismo, es posible aplicar gestión de tiempos de espera (o teoría de colas), de forma similar a como se realiza en otras industrias. En particular, desde el punto de vista teórico, el proceso del LHD SA se podría estudiar en base a un modelo markoviano del tipo M/M/c/FIFO/K. En efecto, la simulación detallada realizada en la Ingeniería Básica del PMChS y los resultados basados en un enfoque analítico son consistentes entre sí, lo que muestra la validez de los resultados obtenidos. Finalmente, el sistema de asignación dinámica propuesto para el proceso de operación de equipos LHD´s SA conlleva oportunidades de eficiencia y productividad que permiten optimizar el sistema por sobre los resultados que puedan lograrse utilizando sistemas de asignación estática. Los riesgos de una implantación exitosa están asociados principalmente a los aspectos culturales que conlleva su materialización. Además, es también importante el desarrollo de aspectos técnicos dentro de los próximos años, tales como la interoperabilidad de sistemas, la consolidación de una filosofía de operación adecuada y la implementación del centro integrado de operación y gestión del PMChS. / Este trabajo ha sido apoyado por la Vicepresidencia de Proyectos de Codelco

Ingeniero Civil de Minas / En los últimos años ha tomado fuerza el uso de métodos de hundimiento masivo, como block/panel caving, para explotar cuerpos mineralizados a gran profundidad, pero existe un riesgo asociado a la granulometría del mineral a fragmentarse. El impacto económico que tiene hacer una mala estimación, tanto de la fragmentación primaria como secundaria, es bastante alta, dada la influencia que tienen sobre parámetros de diseño y operación en la mina. Por esta razón, se ha hecho un gran esfuerzo en desarrollar modelos y softwares que permiten estimar de la mejor manera posible la fragmentación. El objetivo de esta investigación es construir un modelo predictivo de fragmentación secundaria para minería de caving, específicamente el Proyecto Mina Chuquicamata Subterráneo (PMCHS), a partir de estudios anteriores y mediante experimentos de flujo confinado a escala. Además, se estudia la fragmentación secundaria para los dominios geotécnicos seleccionados. Para cumplir con esto, se propone seguir una metodología experimental, planteada anteriormente por Gómez (2014), en la cual se emplea un modelo físico con escala 1:75. La primera parte consiste en la obtención de una curva experimental de fragmentación secundaria, para cada dominio geotécnico escogido de PMCHS, los cuales son PEK, QES y Q<S, sometidos a un esfuerzo vertical constante de 4 MPa. De la misma forma, se hace un experimento adicional para QES bajo 2 MPa. Estos ensayos se llevan a cabo con una prensa, ubicada en el laboratorio de Block Caving, de la Universidad de Chile. Posterior a esta etapa, se procede con la construcción del modelo predictivo de fragmentación secundaria para el dominio QES, mediante un proceso de ajuste aplicado a las dos curvas experimentales de esta unidad. Los resultados indican que, al someter los 3 dominios seleccionados, bajo un mismo esfuerzo, PEK resulta con la distribución granulométrica más gruesa, seguido por QES y finalmente Q<S. Por otro lado, al comparar las dos curvas de QES, queda claro que a medida que aumenta el esfuerzo vertical, mayor es el grado de reducción de las partículas. Se encuentra el set de parámetros que definen el modelo predictivo, de esta manera es posible estimar el grado y la variación de la fragmentación secundaria para el dominio escogido, variando el esfuerzo vertical. De este estudio se desprende en primer lugar que las propiedades de los materiales influyen en el proceso de fragmentación secundaria, esto fue demostrado al encontrar una relación directa con la resistencia a la carga puntual, el factor de forma también condiciona la fragmentación, a mayor redondez menor es la disminución de tamaño. En cuanto al modelo predictivo, se hace una comparación con el software más usado en la industria, BCF. Se analiza el escenario propuesto por este programa para el dominio C2 de PMCHS, en la cual se encuentra la unidad QES, y la estimación por parte del modelo elaborado. Los resultados indican que BCF considera una mayor reducción de tamaño para los gruesos, en cambio, hay un comportamiento más parejo en la estimación de finos. Además, se propone una nueva modalidad de uso para el modelo, que considera los porcentajes de extracción.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El esquema de explotación actual en la Mina Chuquicamata fue determinado considerando que para el lastre se usaría palas de 15 ydf y camiones de 120 tc. Siguiendo la tendencia en la minería a cielo abierto de utilizar equipo de mayor tonelaje, a futuro se emplearán palas de 28 yd y camiones de 255 tc. Las dimensiones de las bermas y bancos de trabajo en el esquema actual no son apropiados para el nuevo equipo, lo que produce problemas de seguridad y operaciones, disminuyendo el rendimiento en el carguío y transporte de lastre. El objetivo de este es definir un nuevo esquema de explotación para el lastre de acuerdo al nuevo equipo. Para ello se analizarán dos esquemas alternativos, los cuales se compararán con el actual en uso, en cada caso se hará una programación de largo plazo, y se utilizarán datos estadísticos. La comparación será desde un punto de vista técnico-económico, seleccionado así el nuevo esquema. Cabe destacar que los costos operacionales, inversiones y leyes de cobre empleados en la evaluación, serán modificados para cautelar intereses de la empresa.

En el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea, que será explotada con el método block caving, se ha definido la conveniencia de dejar un pilar entre la falla oeste y el límite de la explotación de la mina, denominado Pilar Oeste o Rib Pillar. Recomendaciones geomecánicas indican que debe haber una estructura barrera que proteja las reservas existentes en el primer nivel de producción del material diluyente presente al oeste de la falla. Este diluyente representa un potencial riesgo en el negocio pues pudiese incorporarse a las columnas de extracción de manera prematura. El Pilar Oeste tiene 2.480 m de extensión, un ancho promedio de 60 m y una altura que varía desde los 350 m (zona central) a los 680 m (zonas norte y sur). Al integrar reservas y diluir utilizando el algoritmo de Laubscher con un punto de entrada de dilución (PED) del 40%, se obtienen 59 Mt a leyes medias de 0,93% Cu y 210 ppm Mo. En consecuencia, el objetivo central de este trabajo se remite a evaluar el impacto técnico-económico de la recuperación de recursos remanentes en el Pilar Oeste, presentando para ello dos alternativas en el diseño y en la planificación. Las condiciones existentes son aptas para el desarrollo de un método caving, pero hay algunas particularidades como la subsidencia, estabilidad, hundibilidad y geometría del Pilar Oeste que deben ser consideradas. Se define entonces un diseño utilizando el método block caving, dispuesto en una malla tipo Teniente 32x15, similar a la ya propuesta en el diseño minero de la ingeniería básica, donde se aprovecha gran parte de la infraestructura existente en lo que respecta a calles de producción, sistema y piques de traspaso de mineral y chimeneas de ventilación, entre otros. Respecto a la planificación minera se analizan dos alternativas con respecto al caso base, que se compone por el plan de Chuquicamata Subterránea y 46 Mt de mineral provenientes de la mina Radomiro Tomic Fase I (RT Fase I). La primera alternativa (Caso 1) consiste en un trade-off o costo oportunidad que representa reemplazar reservas minerales de Chuquicamata Subterránea con mineral recuperado desde el Pilar Oeste. La segunda alternativa en tanto (Caso 2) corresponde a un aumento en la capacidad de la mina hasta 155 ktpd, agregando al sistema subterráneo mineral del Pilar Oeste que reemplaza el vector aportado desde el rajo RT. Ambos casos se construyen sobre una base de planificación anual de largo plazo. Los resultados de la evaluación económica indican que versus el caso base, sólo la alternativa Caso 2 agrega valor, por un equivalente de 160 MUS$. El Caso 1 en tanto, no genera valor y su evaluación resulta en un empate técnico con el escenario base. Se concluye en base a los resultados que el Caso 2, genera un aporte en VAN marginal si se toma en cuenta el VAN total del PMCHS. En consecuencia se recomienda considerarlo como un proyecto de recuperación marginal de reservas y no plantearlo como un nuevo escenario caso base. Finalmente se identifican en el costo de preparación y en una planificación punto a punto de corto plazo, posibles mejoras u optimizaciones al trabajo realizado.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Chuquicamata es una de las divisiones que integran la Vicepresidencia de Operaciones Norte de CODELCO, junto a las divisiones de Radomiro Tomic y Ministro Hales. La Fundición y Refinería es un negocio que maquila concentrados de cobre y ánodos para la obtención de cátodos de alta pureza para ser entregados al mercado. Es decir, presta servicios de procesamiento, por lo tanto, su rol es de transformador de productos de cobre y no un productor. Producto de este proceso de maquila se produce en la fundición el único producto de este negocio, que es el ácido sulfúrico. Los ingresos que recibe la Fundición y Refinería producto de su servicio de maquila son: los cargos por tratamiento (TC/RC), ahorro por logística, ventas de ácido sulfúrico, penalidades por calidad de concentrados y/o ánodos, márgenes por cobre y márgenes de Oro y Plata. En estos últimos años, el negocio de Fundición y Refinería tiene ingresos positivos principalmente por las ventas de ácido sulfúrico y el margen de oro (Au) y Plata (Ag) producto de la maquila de concentrados y ánodos en sus instalaciones. El objetivo principal del presente estudio es definir una estrategia de maximización de los ingresos para el negocio Fundición y Refinería, en una primera mirada asociados a la recuperación de Oro y Plata, identificando los mecanismos para obtener la información mínima requerida para lograr este propósito. Con ello cambiar la mirada de planificación sólo por cobre, sino que también comenzar a definir criterios para la planificación integrada por cobre, oro y plata. La metodología utilizada consistió en buscar antecedentes acerca de cómo otras divisiones trataban la recuperación de oro y plata a partir de este negocio de procesamiento de cobre. A poco andar, las entrevistas realizadas indicaron que el único mecanismo para maximizar las recuperaciones de oro y plata se basan en maximizar los rendimientos por cobre en este negocio, mientras mayor es mi rendimiento por cobre, mayor será la recuperación de estos productos. Lo anterior nos llevó a revisar la gestión de operaciones, para ver la maximización de los ingresos del negocio Fundición y Refinería. En este sentido, como alternativas de maximización se analizó los ingresos por arsénico del negocio, a través de las penalidades de esta impureza. Lo que nos llevó no solo a revisar las penalidades por arsénico, sino que también se incorporó el antimonio en este análisis. Estudiar si los valore s de las penalidades son representativos, suficientes y adecuados a los CAPEX y OPEX del negocio Fundición y Refinería para el tratamiento de concentrados con altos niveles de arsénico y en los próximos años de antimonio. Los resultados obtenidos indicaron que para la determinación adecuada del aporte económico del negocio Fundición y Refinería, deben modificarse los valores de penalidades presentes en las Orientaciones Comerciales de Codelco, con el objetivo de medir correctamente el aporte económico, sobre todo al evaluar el tratamiento de cantidades globales de concentrados sucios y no de cantidades marginales con posibilidad de venta. Se debe implementar el concepto de penalidad por Antimonio, en especial, al estar en el umbral de procesar concentrados con valores extremadamente altos de esta impureza, considerando además, la realización de inversiones importantes y el desembolso de recursos adicionales de costo de operación, que no cuentan con su contraparte de ingresos actualmente.

Tesis para optar al grado de Magister en Comunicación Social / Este trabajo busca definir cuáles son los constructos que dan origen a la representación social de Codelco Chuquicamata en los trabajadores de esta división como en la comunidad de Calama, determinar el cambio en estos constructos que produjo el traslado de campamento, en términos de la nueva relación social que Codelco se vio obligado a construir, producto del cambio que implicaba el instalar una ciudad entro de otra. Junto a esto, y de acuerdo a la importancia que tiene Codelco Norte como empresa y fuente de empleabilidad también se indagaron los procesos de subjetivación que validan y legitiman el discurso hegemónico de Codelco Chuquicamata. Es así como se utilizo una metodología que diera cuenta de los procesos intersubjetivos que articulan la representación social así como la validación de un discurso hegemónico, por lo cual se ocupo la perspectiva cualitativa con focus group a las comunidades ciudadanas e indígenas, así como a los trabajadores de Codelco, de forma separada, potenciando la discusión y argumentación. Es así como se concluyo que existe una representación social contradictoria, entre la empresa estatal eficiente y productiva para el país y la minera que contamina y genera sensación de abandono y desarraigo con Calama, al no retribuirla de la misma forma que lo hace a Chile, y al sentir que las relaciones con los trabajadores y la comunidad están marcadas por lo racional y utilitarista. Sin embargo, lo injusto de esta relación, se contrapone con la forma en que se agota esta situación, pues pese a reclamar abandono, éstas están marcadas por las retribuciones económicas que Codelco hace por el trabajo y por las alianzas con la ciudadanía y las etnías. Lo cual de forma implícita obliga a que renuncie a la protesta laboral y ciudadana, así como a la constitución de un discurso hegemónico que proponga una lucha y oposición con Codelco, lo que al no ser asumido se justifica en la carencia de líderes que realicen este trabajo, así como en responsabilizar a otros, para reordenar la situación de injusticia y desamparo que tiene los trabajadores con un empleador explotador y la comunidad con una empresa que no cumple y no respeta. A su vez, el traslado de campamento, si bien no significo una reconstitución de la representación social de Codelco en los trabajadores, si lo fue en la comunidad, ya que agudizo el sentimiento de despreocupación de Codelco por la ciudad, generando una sensación de autocrítica por la ingenuidad con la que actuaron. Siendo lo más relevante, el que el símbolo de Codelco Norte ya no es solo la contaminación, sino el de 1700 familias que invadieron Calama, y lejos de integrarse, marcaron el resentimiento y discriminación entre vivir de Codelco y sobrevivir de ésta.

A sustainable society is a society that satisfies its resource requirements without endangering the sustainability of these resources. The mineral endowment on the African continent is estimated to be the first or second largest of world reserves. Therefore, it is recognised that the African continent still heavily depends on mineral exports as a key contributor to the gross domestic product (GDP) of various countries. These mining activities, however, do introduce primary and secondary environmental degradation factors. They attract communities to these mining areas, light and heavy industrial establishments occur, giving rise to artisanal activities. This study focussed on satellite RS products as an aid to a mine’s operations and the monitoring of its environment. Effective operational mine management and control ensures a more sustainable and profitable lifecycle for mines. Satellite based RS holds the potential to observe the mine and its surrounding areas at high temporal intervals, different spectral wavelengths and spatial resolutions. The combination of SAR and optical information creates a spatial platform to observe and measure the mine’s operations and the behaviour of specific land cover and land use classes over time and contributes to a better understanding of the mining activities and their influence on the environment within a specific geographical area. This study will introduce an integrated methodology to collect, process and analyse spatial information over a specific targeted mine. This methodology utilises a medium resolution land cover base map, derived from Landsat 8, to understand the predominant land cover types of the surrounding area. Using very high resolution mono- and stereoscopic satellite imagery provides a finer scale analysis and identifies changes in features at a smaller scale. Combining these technologies with the synthetic aperture radar (SAR) applications for precise measurement of surface subsidence or upliftment becomes a spatial toolbox for mine management. This study examines a combination of satellite remote sensing products guided by a systematic workflow methodology to integrate spatial results as an aid for mining operations and environmental monitoring. Some of the results that can be highlighted is the successful land cover classification using the Landsat 8 satellite. The land cover that dominated the Kolomela mine area was the “SHRUBLAND/GRASS” class with a 94% coverage and “MINE” class of 2.6%. Sishen mine had a similar dominated land cover characteristic with a “SHRUBLAND/GRASS” class of 90% and “MINE” class of 4.8%. The Pléiades time-series classification analysis was done using three scenes each acquired at a different time interval. The Sishen and Kolomela mine showed especially changes from the bare soil class to the asphalt or mine class. The Pléiades stereoscopic analysis provided volumetric change detection over small, medium, large and recessed areas. Both the Sishen and Kolomela mines demonstrated height profile changes in each selected category. The last category of results focused on the SAR technology to measure within millimetre accuracy the subsidence and upliftment behaviour of surface areas over time. The Royal Bafokeng Platinum tailings pond area was measured using 74 TerraSAR-X scenes. The tailings wall area was confirmed as stable with natural subsidence that occurred in its surrounding area due to seasonal changes of the soil during rainy and dry periods. The Chuquicamata mine as a large open pit copper mine area was analysed using 52 TerraSAR-X scenes. The analysis demonstrated significant vertical surface movement over some of the dumping sites. It is the wish of the researcher that this dissertation and future research scholars will continue to contribute in this scientific field. These contributions can only assist the mining sector to continuously improve its mining operations as well as its monitoring of the primary as well as the secondary environmental impacts to ensure improved sustainability for the next generation. / Environmental Sciences / M. Sc. (Environmental Science)