Magíster en Minería / Las excavaciones mineras subterráneas, específicamente aquellas usadas para la entrada de personas y equipos, requieren de condiciones de diseño que garanticen su funcionalidad y seguridad. Para este fin, resulta indispensable el uso de sistemas de fortificación que además de garantizar sus dimensiones, brinden ambientes seguros que resguarden la operación. Es así como el diseño de fortificación en minería subterránea supone un problema de estabilidad complejo, ante la incertidumbre asociada con los parámetros ingenieriles y el comportamiento del macizo rocoso. Si bien en la literatura existen metodologías, teóricas y analíticas, que sugieren técnicas de diseño para diferentes etapas de ingeniería, no existe un método generalizado debido a que cada caso supone de un análisis específico de las variables de mayor impacto sobre la estabilidad. El objetivo de esta tesis, es desarrollar una herramienta de diseño para el análisis de estabilidad de excavaciones subterráneas, en etapas de pre factibilidad. Para este fin, se revisaran en detalle los métodos más representativos y aceptados dentro de la industria, identificando sus principales ventajas y desventajas. Posteriormente se plantea el uso de herramientas empíricas y de modelación numérica aplicadas en la evaluación de estabilidad. Entre las ventajas que ofrece este trabajo, se encuentra la aplicación del Método de Reducción de Resistencia al Corte, SSR por sus siglas en ingles. Si bien inicialmente fue desarrollado como una técnica de análisis de estabilidad en taludes mineros, cuenta con recientes investigaciones que lo plantean como una innovadora herramienta en minería subterránea (Konietzky and Le 2008). Es así como a lo largo de este trabajo, se plantea su uso junto a un criterio de estabilidad, que permite cuantificar la estabilidad que brindan sistemas de fortificación (compuestos de pernos y shotcrete) a macizos rocosos con diferentes características geotécnicas. Mediante el uso del software de elementos finitos en dos dimensiones Phase2, desarrollado por Rocscience. Se construyeron 162 casos representados mediante una galería estándar de 16 [m2], cuyos datos geomecánicos de entrada variaron en profundidad (desde 250 hasta 1000 [m]), relación de esfuerzos horizontales y verticales (de 1 a 2), calidad de roca (mala, regular y buena expresada en GSI), resistencia a la compresión uniaxial (desde 50 a 150 [MPa]) y tipos de pernos (adherencia y fricción). La metodología propuesta permitió establecer una relación entre el factor de seguridad (expresado como SSR) y la estabilidad de excavaciones subterráneas. Esto se llevó a cabo mediante una validación entre los resultados obtenidos y las categorías de estabilidad propuestas a partir casos históricos recolectados en la proposición del método de luz critica (Ouchi 2002). Como resultado final de este trabajo, se resaltan las limitaciones de los software actuales para el modelamiento numérico en el análisis de elementos de soporte y refuerzo. Además se presenta un gráfico actualizado del método empírico del índice Q (Barton et al. 1974), en el cual se definen fronteras de estabilidad e inestabilidad en función del método SSR, que a su vez establecen las zonas de calidades de roca que resulta adecuado o no el soporte diseñado mediante este método empírico. Finalmente, a modo de recomendación a trabajos futuros se plantea una metodología complementaria para la calibración de esta herramienta, que se espera sea de utilidad a la hora de evaluar su desempeño en casos de estudio.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / La utilización de nuevas tecnologías está constantemente relacionada con el mundo de la ingeniería civil. Es por ello, que el uso de fotogrametría, técnica que permite llevar fotografías 2D a una interpretación de modelos 3D, tanto terrestre como aérea está siendo implementada en proyectos de este rubro. Al ser la fotogrametría un método no invasivo, entrega importantes beneficios a considerar. En particular, en áreas en las cuales la paralización temporal de actividades puede resultar en pérdidas importantes para los proyectos u obras. Dentro de este trabajo se analiza la efectividad de la fotogrametría enfocada mayormente en el tipo terrestre. El estudio se centra en la medición de volúmenes de obra, particularmente, en tareas de excavaciones y de colocación de rellenos. Para ello, se utiliza el software 3DF Zephyr Aerial y se estudian los factores y parámetros relevantes que influyen en el programa, tales como: la cantidad de fotografías, distancias, calidad de la imagen (megapíxeles), entre otros. La primera etapa comienza con pruebas de laboratorio seguida de una segunda etapa correspondiente a pruebas de campo con el fin de generar una propuesta metodológica que señale la caracterización del sistema (fotográfico y computacional) dependiendo de la obra a analizar (excavaciones o rellenos) y las condiciones presentes en ella. De los resultados obtenidos se rescata que tanto el ruido presente en imágenes, así como la ausencia de textura generan problemas en la modelación del objeto mediante el rechazo de fotografías o la ausencia de modelación de los sectores sin textura. Con respecto a la calidad de las fotografías, la cámara recomendada para campañas exitosas no puede ser menor a una semi profesional dado que este tipo rescata la cantidad de información mínima que se debe entregar al software para la generación de un modelo. Para campañas de levantamiento de información en terreno, una correcta planificación conlleva a la disminución de problemas en terreno. Los tiempos de toma de imágenes para obras (particularmente en el caso de excavaciones y rellenos) son menores que en campañas topográficas tradicionales, al igual que los costos de estas. Por su parte, campañas de fotogrametría aérea aun cuando presentan beneficios amplios en tiempos y alcances, están limitadas según la reglamentación de la Dirección General de Aeronáutica Civil, las condiciones climáticas y si se encuentran dentro de un radio urbano. Finalmente, con respecto a la fase de modelación con 3DF Zephyr Aerial, el nivel de procesamiento a utilizar para la medición de parámetros (distancias, áreas y volúmenes) sólo considera hasta la fase de creación de una malla que representa el objeto modelado. El procesamiento Aerial o Close Range es óptimo con un nivel Default pero al obtener rechazo en la modelación se debe aumentar el nivel de procesamiento para la captación de todos los puntos y la posterior generación de un modelo fotogramétrico 3D.

La presente investigación fue realizada en el marco del Proyecto Arqueológico Lomas de Lurín (PATL), como conclusión del trabajo discontinuo de aproximadamente cuatro años, en que se realizaron excavaciones y análisis de material en la base que mantiene el PATL en Pueblo Viejo – Pucará. Nuestro interés se centró en las excavaciones en la estructura principal del asentamiento, particularmente, en la investigación de la función que presentaban dos alas laterales que llamaban la atención por su ubicación, forma y orientación. Nuestro trabajo, se puede organizar en cinco secciones comprensivas que nos llevan a dilucidar el funcionamiento de estas alas. / Tesis

Plantea que en la zona de Carapongo, en el valle bajo del Rímac, se configuró una entidad política del tipo Curacazgo llamada Carapongo. Su administración territorial se definió mediante la extensión del área irrigable, por el sistema de infraestructura hidráulica, compuesto por los canales de Carapongo 1 y 2. Este sistema hidráulico se articuló adecuadamente la infraestructura urbana durante el Ychsma medio, del periodo Intermedio Tardío. Consideramos que el territorio costeño se define, tanto por la magnitud del área geográfica irrigable por un sistema de infraestructura hidráulica, como por el conjunto de relaciones económicas, jurídicas y sociales que se genera a través del tiempo. La administración de este espacio geográfico e hidráulico de la zona de Carapongo, se realizó a través del asentamiento de Carapongo B, como asentamiento principal y Caraponguillo como sitio subsidiario, definiendo la entidad política llamada curacazgo de Carapongo. La cronológica es confrontada con el análisis de los asentamientos, su caracterización y organización formal, mientras que los materiales arqueológicos nos muestran una correspondencia consistente del estilo Ychsma Medio B. Tomado como referencia la secuencia de Vallejo y la propuesta de Narváez, es posible filiar el asentamiento con el período Intermedio Tardío, fase 4-8. (Vallejo 2004, Narváez 2006). / Tesis

Magíster en Minería / Las capacidades productivas, una vez iniciada la explotación de minas con métodos de hundimiento de bloques o paneles, suelen verse afectadas por interferencias no predecibles de flujo de mineral, producidas por grandes colpas que generan atascamientos en altura dentro de las zanjas recolectoras y otras, que logran llegar hasta la salida del punto y obstaculizan el carguío de la pala. Los atascamientos en altura conocidos como colgaduras de zanjas, son eventos de interferencia frecuentes en la extracción de mineral que involucran alto riesgo en la operación realizada para darles solución y además, dada la metodología manual utilizada en la actualidad, los resultados para un 56% de los casos son insatisfactorios, debido a que la carga explosiva queda mal posicionada, tanto en ubicación dentro de la colgadura, como en orientación del impacto del explosivo, lo que obliga a repetir la operación las veces que sea necesario hasta lograr el descuelgue, con los riesgos y costos que esto significa. La presente investigación recomienda una alternativa tecnológica para el desarrollo de esta operación, consistente en el diseño conceptual de un equipo que permite colocar la carga explosiva adosada a la roca y luego retirarse a una posición segura antes de realizar la tronadura. Esta solución presenta grandes ventajas desde el punto de vista del negocio minero, ya que mejora los estándares de seguridad de esta práctica, disminuye los costos operacionales del método y permite aumentar la capacidad productiva, mejorando el uso de los recursos. Adicionalmente a lo anterior, su compatibilidad con sistemas de automatización, permiten considerar viables cambios tecnológicos en el método de explotación, como son la Minería Continua y Minería de Transición, que corresponden a nuevos enfoques para explotar yacimientos subterráneos, orientados al uso de sistemas de manejo de materiales altamente automatizados, con bajos costos y altas productividades, los que actualmente se ven limitados por la práctica manual para solucionar las colgaduras de zanjas. Mediante herramientas computacionales, se pudo constatar la factibilidad de fabricación del prototipo, a partir de la integración de distintas componentes existentes en el mercado, siendo recomendable concretar esta propuesta y validarla en terreno.

El presenta trabajo de investigación titulado “Modelamiento Geomecanico de la Veta Daniela” en la zona de profundización de Minera Aurífera Retamas, tiene como objetivo principal optimizar el criterio de estabilidad de las excavaciones mineras. El proyecto se encuentra emplazada dentro del Batolito de Pataz, el cual es el cuerpo intrusivo dominante en la región, con un ancho de 2.5 a 5 Km, tiene una forma alargada aproximadamente 160 km con orientación N3O°W, en este intrusivo se hospedan las vetas auríferas. Los dominios litológicos en la zona de estudio son 4: Diorita, Pórfido Granítico, Pórfido Tonalitico y Granito. Presenta un sistema de fallamiento longitudinal NW-SE, de rumbo sub-paralelo y/o paralelo a las vetas, que originan ensanchamientos (cabalgamiento), acuñamientos y discontinuidad local de las estructuras mineralizadas, muchos de estos son ND (Falla NW-2), ID (Falla Sistema Chilcas), con desplazamientos desde centímetros a varios metros. Presenta otro sistema de fallamiento N-S (Diagonales- Transversales), las cuales son de rumbo N a N-W y alto buzamiento al W, son fallas que se presentan muchas veces agrupadas en bloque como la Falla Los Loros, Falla Chilcas y Falla Sistema Chilcas. Presenta un sistema de fracturamiento local, en forma paralela al sistema de fallas. La veta Daniela presenta un sistema NW-SE. Las estructuras mineralizadas presentan esfuerzos de comprensión en la dirección NE- SW, pero no sólo en una etapa sino en repetidas actividades orogénicas. Las vetas comúnmente se presentan fracturadas y/o craqueladas. El esfuerzo vertical in-situ, para un profundidad aproximada de 1200 metros es de 4.21 MPa, el valor de la constante “k” = 1.75; el esfuerzo horizontal estaría en el rango de 7.37 MPa. Según el estudio de mediciones Over Coring realizadas en la Unidad, el esfuerzo principal tiene una dirección N15°E-S15°W. Para excavaciones con orientación de avance paralela al rumbo de la estructura mineralizada, se tiene la formación de cuñas con criterio de falla por deslizamiento. Y para orientación de avance perpendicular al rumbo de la estructura mineralizada, se tiene la formación de cuñas con criterio de falla por gravedad. Según el análisis de estabilidad controlada por estructuras, el arreglo estructural de la distribución de fallas y diaclasamientos está definido por 3 sistemas principales. El sistema de discontinuidades dominante, tiene un rumbo NW-SE, con orientación paralela a las estructuras mineralizadas, lo cual indica condiciones de estabilidad muy desfavorable. El segundo sistema de discontinuidades, tiene un rumbo NE-SW, con orientación perpendicular al rumbo de las estructurales mineralizadas, lo cual indica condiciones de estabilidad favorable. Según el análisis de estabilidad controlada por esfuerzos, el comportamiento tenso- deformacional del macizo rocoso, presenta un Strength Factor mayor a 1.00 en labores insitu y un Strength Factor menor a 1.00 en labores de explotación, indicando que el vector de deformación presenta mayor concentración en la zona de explotación y por lo cual se contrasta una mayor zona plástica. La trayectoria de los esfuerzos principales se concentra en las coronas de las excavaciones y en el nivel base de la zona de explotación.

Ingeniero Civil de Minas / La preparación minera se puede definir como la construcción de desarrollos horizontales e infraestructura que son necesarias para incorporar área productiva a la explotación minera. En este sentido, un alto cumplimiento de los programas de preparación minera permite a la mina asegurar en tiempo y cantidad la producción futura de la mina. En block y panel caving, los desarrollos horizontales se consideran particularmente importantes debido a que deben ser construidos antes que el resto de la infraestructura y representan sobre un 17% del presupuesto de preparación minera. Los desarrollos horizontales se caracterizan por: un alto número de actividades necesarias para completar un ciclo de avance, un alto número de desarrollos en frentes simultáneas y grandes flotas de equipos para su desarrollo. Debido a la cantidad de variables y parámetros, la programación de actividades de desarrollos horizontales es un problema complejo. A pesar de esto, no existen herramientas específicas que faciliten el desarrollo de los programas de preparación minera. De hecho, la programación de las actividades de preparación minera se hace utilizando herramientas poco sofisticadas como planillas de cálculo y criterio experto de los planificadores. En este trabajo se propone un modelo conceptual de optimización que permite generar programas de actividades de desarrollos horizontales. Los programas son generados de manera automática incorporando diferentes variables de entrada. Las variables de entrada corresponden a las actividades del ciclo de avance, su duración estimada, el número de equipos disponibles y el número de frentes a desarrollar. Usando este modelo de optimización, se comparan dos estrategias de agendamiento diferentes, la primera corresponde a la duración mínima del programa generado y la segunda corresponde a la duración mínima ponderada por frente. Los resultados indican que existe espacio para mejorar el proceso de preparación minera a través de una mejor programación de actividades y una mejor asignación de recursos. Se concluye que el modelo presenta ventajas respecto a la programación manual de obras de preparación minera. Además, es conveniente el uso de la estrategia que minimiza la suma de tiempos de desarrollo de las frentes, debido a que permite maximizar la utilización de equipos y el rendimiento a través de un acoplamiento de los programas de corto plazo.

Ingeniero Civil de Minas / El método empírico de diseño de excavaciones subterráneas de Mathews predice la estabilidad de un caserón en función de su tamaño y la competencia del macizo rocoso en un contexto minero. Una de las ventajas del método es que es simple de utilizar y se considera como una herramienta práctica, ampliamente utilizada en la industria para estudios conceptuales y de pre factibilidad. El objetivo de esta memoria es la evaluación estadística de los factores de ajuste del método y el impacto en el diseño empírico de caserones utilizando una base de datos que contiene un número suficiente de casos históricos (465) con información respecto al radio hidráulico, factores de ajuste, calidad de macizo rocoso y condición de estabilidad entre otros. La metodología propuesta consiste en cuatro etapas: 1. Definir una matriz de contingencia que discrimina entre casos reales versus casos hipotéticos. Esta matriz permite construir indicadores estadísticos que miden el desempeño de la(s) frontera(s) que define(n) a los estados de clasificación ( Estable , Falla y Falla Mayor ). El indicador estadístico utilizado en este estudio es el PSS (Pierce Skill Score) el cual toma valores entre 0 para un clasificador totalmente aleatorio y 1 para un clasificador perfecto. 2. Proponer una serie de análisis a realizar que contemplan configuraciones de factores de ajustes propuestos que deben ser sometidos a la metodología. Cada análisis entrega por resultado indicadores de desempeños y una frontera de clasificación asociada. 3. Definir un criterio para seleccionar un nuevo factor, este consiste en escoger aquellos factores que mejoren el desempeño de la línea base, la cual queda definida al aplicar la metodología a las fronteras más recientes disponibles en la literatura. 4. Medir el impacto en el diseño empírico de caserones que tendrían nuevas propuestas de factores. Un primer resultado del estudio indica que se deben agrupar los casos Falla y Falla Mayor en un solo estado de clasificación denominado Inestables . El indicador del estado Falla es deficiente en relación a los de los estados restantes y no permitiría su predicción. Un segundo resultado es que si ciertos factores no influyeran en el método, el desempeño que se obtiene sería el mismo que el de la línea base, lo que contradice la función de los factores de ajuste por tanto resulta indispensable encontrar mejoras al desempeño base. Se encontraron cinco factores que aumentaron el desempeño base. De estos factores es clave destacar que son menos conservadores que los originales en su forma, sin embargo esto no resta un argumento suficiente para establecer que los diseños también lo serían. Por esta misma razón, se cuantificaron los cambios en radio hidráulicos admisibles. Para ello se simularon 1000 casos respetando las distribuciones originales de los inputs de método. Los resultados señalan que solamente una propuesta de factor (Nuevo Factor A) entrega radios hidráulicos en promedio un 20% mayores con una desviación estándar del 20% respecto a los que otorgaría la línea base. Por lo tanto los diseños son, en su mayoría, menos conservadores lo que implicaría un aumento de reservas en un yacimiento a explotarse mediante un método de excavaciones subterráneas sin soporte.

Arqueólogo / La presente investigación se enmarca dentro del proyecto “Ocupaciones Humanas y Evolución de los asentamientos en la transición Pleistoceno-Holoceno en Chile Central” realizado por investigadores de la Universidad de Chile en conjunto con profesionales del Instituto Catalán de Paleoecología y Evolución (IPHES). Dicho proyecto involucra la realización de un nuevo estudio en torno al sitio arcaico de Cuchipuy, llevado a cabo a través de la excavación de una nueva unidad en el asentamiento y del análisis del material identificado en este proceso, pretendiendo establecer así un conocimiento más acabado del sitio. Pese a la relevancia de Cuchipuy en el contexto del Arcaico en Chile Central, la caracterización de éste como un cementerio (Kaltwasser et al. 1979, 1980, 1986a) está construida sobre una escasa investigación, utilizando más bien una limitada cantidad de datos sin un continuo avance durante los últimos años, lo que se refleja principalmente en la ausencia de análisis profundos de las líneas de evidencia y en un mayor énfasis en los aspectos relativos al estudio de la antropología física, por sobre el contexto arqueológico

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 28/1/2021. / Ingeniero Civil de Minas / Cada vez que aparece una tecnología innovadora, el cambio de paradigma es la barrera principal de entrada hacia las personas para aceptarla o rechazarla. La forma ingenieril de llevar a cabo este cambio se basa en el ensayo de prueba y error en conjunto al estudio y análisis profundo de aquello que es más nuevo ojalá logrando determinar con total exactitud cuanto y porque es mejor, lo cual representa el objetivo primordial de este estudio. El trabajo realizado consiste la evaluación técnica de desempeño del método mecanizado Tunnel Boring Machine, la cual se lleva a cabo para el Proyecto Hidroeléctrico Alto Maipo a cargo de AES Gener. Toda la información para realizar análisis proviene de una fuente empírica constituida por la experiencia de construcción con la TBM Robbins MB139-396 en el túnel Volcán (V5) en el sector de El Yeso, Cajón del Maipo. El análisis se concentra en buscar los todos eventos que alteran el rendimiento de excavación otorgándoles un peso relativo según la deficiencia causada de forma tal que se jerarquice el grado de impacto. Esto genera valor al proyecto dando una mayor capacidad de respuesta al mandante en las decisiones que puede tomar al enfrentar contingencias tales como el clima, los incidentes, los cambios en la geología, entre otros. Dentro de los resultados más relevantes de este trabajo se puede afirmar que el rendimiento de avance para el periodo Ramp-up de la excavación logra tan solo un tercio de lo que se esperaba, esto debido a las eventualidades ocurridas. Explicando lo anterior se encuentra que, en orden decreciente en relación al impacto sobre el rendimiento de la TBM, las tres contingencias más sobresalientes son primero, las deficiencias en curva de aprendizaje a raíz del cambio geológico presentado por V5. Segundo, el incidente ocurrido en la frente en periodo de invierno y por último las condiciones climáticas adversas del lugar de trabajo. Por otra parte al realizar un modelo de ajuste personalizado y aplicado a un Forecast se tiene que para un escenario en donde se mitigan todas las desviaciones y sólo se predispone a la incertidumbre geológica, entonces el túnel Volcán finalizaría su excavación con TBM en 458 días, es decir, el 31 de Diciembre de 2016. Por último, se concluye que al realizar una extrapolación de los resultados obtenidos de esta memoria a la construcción de un túnel minero, como lo es por ejemplo el Adit 74 de Nuevo Nivel mina en Teniente, no es técnicamente factible a través del uso de TBM, lo cual se debe principalmente a las condiciones de diseño del túnel minero.