Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / La minería subterránea presenta varios problemas operacionales que limitan la capacidad de procesamiento de mineral. Uno de estos es el manejo de elementos inchancables metálicos, los que producen atollos en los chancadores primarios, ocasionando largas paradas de planta que repercuten aguas abajo en la producción de cobre. Una solución para este problema está actualmente en desarrollo en las oficinas de CodelcoTech, en el marco del proyecto 18-17 nombrado Sistema integrado de detección y extracción de inchancables en chancador primario Este proyecto busca encontrar un método para la detección temprana de los inchancables, además de idear un sistema de remoción del material indeseado antes de que este produzca atollos en la máquina. Considerando el subsistema de extracción, CodelcoTech ha desarrollado varios dispositivos de extracción los que serán puestos a prueba mediante el método de Diseño de Experimentos. El uso de este método espera reducir el tiempo necesario en la toma de pruebas y así encontrar una solución de extracción óptima en un tiempo acotado. Además, con este método se pueden manipular los experimentos y factores que se tomarán en cuenta para obtener un resultado válido luego de haber realizado el análisis adecuado. Mediante la metodología de Diseño de Experimentos se puede medir el entrenamiento del operario, debido a que se presume que el efecto de esta covariable sea influyente en el resultado experimental. Por esto, se plantea un entrenamiento práctico para obtener conocimiento acerca del funcionamiento del sistema. Posteriormente se realizaron las pruebas definitivas y luego de esto, se tabularon los resultados obtenidos y se entregó una recomendación acerca de que método de extracción es el más adecuado de utilizar en un prototipo de validación industrial a escala real. Se logró discernir que diseño de cada dispositivo era el más efectivo frente a cada situación de extracción. A partir de las pruebas mencionadas anteriormente se concluyó que el segundo diseño del Dispositivo 1 en conjunto con el primer diseño del Dispositivo 2 son los que tienen mejor rendimiento frente a todos los candidatos.

Ingeniero Civil de Minas / La socavación, es la metodología utilizada para inducir el inicio del hundimiento del cuerpo mineralizado en la minería de caving la que se lleva a cabo mediante un corte basal al bloque mineralizado a explotar, lo que por efecto de la gravedad da inicio al hundimiento del bloque o panel. El conocimiento general de la socavación es obtenido de la experiencia operativa, y las diferentes estrategias usadas en la actualidad involucran distintas alturas de socavación, sin seguir una tendencia clara. Por otro lado, para un sistema minero de Block/Panel Caving, uno de los problemas o interferencias operacionales es la formación de colgaduras y la aparición de sobre tamaños que interrumpen el flujo continuo de mineral en los puntos de extracción, por lo que establecer criterios y bases teóricas que permitan relacionar la altura de socavación con la productividad en la minería de caving es de suma importancia para evaluar futuros proyectos mineros. El objetivo general de esta investigación es cuantificar de manera experimental, el efecto de la altura de socavación en la frecuencia de colgaduras en el punto de extracción, y cómo afecta a la productividad. Para ello, se realiza un estudio en un modelo físico a escala 1:50, que replica una columna de extracción de 50 m con dos puntos de extracción. Para analizar el efecto de las interferencias operacionales en la productividad, se realiza una simulación de eventos discretos en el software Promodel. El set experimental consta de experimentos de flujo gravitacional, donde el parámetro a variar es la altura de socavación. Dos experimentos corresponden a alturas de socavación altas (20 y 40 metros) y un experimento con altura de socavación baja (4 m), donde el material a utilizar corresponde a material mina proveniente del dominio geológico cuarzo igual a sericita (QIS) del Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS). Los resultados permitieron comprobar que el uso de socavaciones altas aumenta la productividad temprana de puntos de extracción con respecto al uso de socavación baja. Se extraen 2,900 toneladas más sin eventos de colgaduras al usar una socavación de 20 metros, y 7,000 toneladas al usar una socavación de 40 m, esto debido a la mayor extracción de material fino en las primeras etapas del hundimiento, retrasando la aparición de material grueso en los puntos de extracción. El ángulo de flujo del material al aumenta con la altura de socavación, lo que resulta en aumento de la altura de interacción y con ello una pérdida de mineral relacionada con el tonelaje remanente entre puntos de extracción adyacentes, donde la recuperación minera disminuye de 92.5 % a un 80 % al comparar una socavación de 4 metros con una de 40 metros. Mientras que del análisis de productividad donde se obtiene que a alturas de socavación más altas alcanzan mayores productividades en los primeros meses de producción debido a la mayor cantidad de material tronado extraído antes de la aparición de colgaduras. Finalmente, se realiza un análisis económico con el fin de comparar las alternativas estudiadas en términos de productividad y costos. Donde la altura de socavación alta de 20 m aparece como la más rentable en términos de valor actual neto, mientras que la de 40 m involucra mayor inversión en desarrollos, a pesar de tener una mayor productividad en comparación al resto.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Fruticultura / La aplicación de agroquímicos en la actualidad tiene importancia, tanto del punto de vista económico como medio ambiental. Los equipos utilizados actualmente trabajan con grandes estanques, en los cuales el producto a aplicar se encuentra mayormente en una solución, lo que implica un riesgo y causa problemas para la eliminación de residuos de agroquímicos. No existen actualmente muchas variantes al sistema tradicional de dosificación, por lo cuál en la presente memoria se diseñó y evaluó un prototipo que permite la dosificación del producto comercial directamente, a la red hidráulica permitiendo, entre otros, variar la dosis durante la aplicación y recuperar el agroquímico sobrante, buscando maximizar el uso de los recursos. El principal criterio de diseño fue minimizar el contacto del agroquímico con partes móviles, ya que estos son altamente corrosivos, por lo tanto el diseño obtenido utiliza energía neumática como impulsor del fluido. Para regular el caudal, se analizaron cuatro formas según las combinaciones posibles de presión de aire y sección de salida del dosificador, siendo estas combinaciones: sección constante y presión variable; sección variable y presión constante, sección variable y presión variable y combinación de secciones constantes. Se eligió el sistema de regulación por sección variable y presión constante debido a su fácil regulación y a su menor gasto de energía, comparado con los otros métodos, las otras formas de regulación del caudal de inyección (variación de dosis) son totalmente factibles con un mayor desarrollo. Además se obtuvo un sistema económico y práctico de medición de caudal para cualquier tipo de fluido (líquido). La relación de cambios de presión y sección, permite mediante un algoritmo matemático predecir el caudal a aplicar, presentando en casi todos los ensayos un caudal entregado no mayor a un 5 % de variación del esperado. A su vez, el caudal en el tiempo, se encuentra entre los márgenes esperados tanto en la evaluación de dosificación como en la de inyección. El diseño obtenido permite variar la dosis durante la aplicación, recuperar el exceso de producto, ser montado en pulverizadoras hidráulicas con cualquier ancho de aplicación y mediante el reemplazo de los elementos manuales por electrónicos permitiría realizar un trabajo dentro del concepto de agricultura de precisión. / The use agrochemicals today is important, as much from an economical view point, as from environmental one. Equipment used today works with large tanks, where the product to be applied is found largely in a solution, which implies a risk, and causes problems in eliminating agrochemical residues. These are not many variants today to the traditional system dosification, which is whey the present thesis designs and evalues a prototype that allows dosification of the commercial product directly in to the hydraulic system, thus allowing, among other, to vary the dosage during application and recover the agrochemical left over, so maximising the use of resources. The principal criterion of design was to minimise contact of the agrochemical with moving parts, since these are highly corrosive, therefore the design obtained uses neumatic energy as an impeler of the fluid. To regulate the flow, four means were analyzed, according to the possible combinations of air pressure and outlet diametres of the dosifier, these combinations being variable pressure and fixed opening; fixed pressure and variable opening, variable pressure and variable opening combination of fixed sections and fixed pressure. The system of regulation per variable section was chosen, due to its easy regulation, and its lesser energy consumition. Compared to other methods, other forms of regulalem of the injection flow are totally feasible, with justher development. Futhermore an economical and proactial system was obtained to measure the flow of any type of fluid (liquid). The relation of changes of pressure and outlet diametre allows by means of a mathematical algorithm, predicting the the flow to apply, producing in practically all tests, a flowno greater than 5 % of the expected variation. Likewise, the flow over time, is found to be within the expected margens, both in the evaluation of dosage and in the inyection. The design obtained allows varying the dosage during application, recover the exess product, installing on sprayer with any width of application, and by means of replacing manual elements by electronic, allow working withen the concept of precision agriculture.

Ingeniero Civil Industrial / 10/05/2023