Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / 07/11/2023

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / En la minería actual, los parámetros geotécnicos permiten medir el efecto de diversos factores relevantes al diseño minero, tales como el diseño de fortificaciones, estabilidad de taludes y caserones, niveles de dilución planificada, fragmentación y hundibilidad de la roca, entre otros. El tener una medida precisa de estos factores permite reducir la incertidumbre de los planes de producción y de su valorización económica. Sin embargo, las técnicas actuales para determinar estos valores descansan generalmente sobre el uso de valores promedios y resultados empíricos, los cuales omiten la variabilidad y la naturaleza de los parámetros geotécnicos. En base a lo anterior, la memoria realizada busca proporcionar una metodología que ayude en la búsqueda de una mejor estimación a un insumo básico para los métodos de clasificación del macizo rocoso, la frecuencia de fracturas (FF), considerando un aspecto relevante de ella, su direccionalidad. La metodología consiste en agrupar las fracturas, o más generalmente las discontinuidades, en grupos de fracturas con similar orientación, luego corregir la frecuencia de fracturas observada para cada grupo a una frecuencia de fracturas intrínseca , basado en la corrección de Terzaghi. Posteriormente, se estima las frecuencias de fracturas intrínsecas mediante kriging y se corrigen las estimaciones de vuelta (corrección de Terzaghi inversa) para llevarlas a la dirección de interés para las predicciones finales Se compara los resultados de la metodología propuesta con otros dos métodos de agrupación de discontinuidades y corrección de valores para su FF en base a ubicación, orientación y geometría de las discontinuidades. Debido a la necesidad de tener una base de datos representativa con la cual contrastar los resultados, se decidió simular los datos para una red de fracturas, y trabajar sobre un escenario sintético. Además de las tres metodologías mencionadas, se reparó en el efecto de la cantidad de datos y orientación de los sondajes de muestreo. Por último, dado que la metodología propuesta considera la ubicación y dirección de las discontinuidades en plenitud, se sugiere un procedimiento para estimar la FF en direcciones no sondeadas por los sondajes. Respecto a los resultados obtenidos, la metodología propuesta presentó los indicadores más bajos de error asociados a las estimaciones hechas con ella. Asimismo, el método para predecir la FF en una dirección de interés en base a una diferente ya sondeada entregó resultados satisfactorios para direcciones con baja variabilidad de discontinuidades entre ellas, dejando abierta la posibilidad de implementar simulación geoestadística para mejorar los aspectos de incertidumbre ligados a la heterogeneidad espacial y direccionalidad de la FF.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo aborda el problema de simular unidades geológicas basándose en el llamado modelo Gaussiano truncado, incorporando incertidumbre en las proporciones de las unidades geológicas. Para ello, se estudia la conveniencia de utilizar kriging ordinario en lugar de kriging simple para condicionar las simulaciones Gaussianas truncadas a los datos, de modo de reflejar la incertidumbre en las proporciones de las unidades geológicas y obtener modelos más robustos, dado que en general no se puede tener conocimiento exacto de las proporciones, por no disponer de un muestreo exhaustivo, y se basa solamente en la observación geológica. El trabajo se desarrolla en dos etapas que pretenden por un lado evaluar la robustez de cada tipo de kriging en las simulaciones bajo parámetros de realidades controladas, y por otro lado utilizar un caso real donde los parámetros son parcialmente controlados. La primera etapa es un estudio de concepto, de forma de evidenciar la robustez del kriging ordinario, con proporciones de tipo de roca, cantidad de información condicionante, modelo variográfico y parámetros de simulación controlados. El resultado de lo anterior refleja una mejor representación de las proporciones reales utilizando kriging ordinario en vez de kriging simple. Esta ventaja del kriging ordinario se incrementa si se consideran menos datos condicionantes para las simulaciones. En la segunda etapa se realizaron pruebas con un caso real correspondiente al yacimiento Río Blanco-Los Bronces, en particular el rajo Don Luis, propiedad de la División Andina de Codelco. En este caso, se realiza un análisis banco a banco de la ocurrencia de brechas de turmalina, utilizando como input principal las proporciones globales y locales (por banco) inferidas desde sondajes. El resultado refleja que, en la mayoría de los casos, el kriging ordinario es más robusto por cuanto reproduce mejor las proporciones banco a banco y muestra además un mayor porcentaje de aciertos al comparar con datos de validación, pudiendo explicar las diferencias observadas por la información base entregada para realizar las simulaciones, en particular, por la pérdida de información que se produce al compositar los datos de sondajes. El impacto que tienen estas pruebas refleja que el modelo de simulación depende fuertemente de consideraciones tales como la cantidad de datos, el tipo de kriging utilizado y el modelo variográfico subyacente. Por lo anterior, si de antemano se tiene incertidumbre en las proporciones litológicas del yacimiento, es preferible utilizar kriging ordinario en el proceso de simulación.

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / En el comienzo de un proyecto minero, uno de los pasos más importantes es la evaluación del yacimiento y el proceso de identificación y delimitación espacial de unidades geológicas o geometalúrgicas, las cuales tienen influencia en la distribución de las propiedades del subsuelo y ayudan con la planificación de los procesos metalúrgicos a utilizar en el material a ser extraído. Una de las fuentes de información proviene de las distintas perforaciones realizadas sobre el terreno en estudio y el posterior logueo geológico realizado sobre éstas. Luego, se utiliza la información del logueo junto con el conocimiento geológico de la zona para crear una interpretación geológica de la totalidad del yacimiento. Debido a que tanto el logueo como la interpretación geológica están sujetos a decisiones subjetivas y a posibles errores, se presenta la posibilidad de plantear mejoras en esta etapa de la evaluación del yacimiento. Debido a lo anterior, se presenta una metodología que busca construir y validar variables categóricas, en base a la utilización de clasificadores estadísticos capaces de asignar categorías a nuevos sets de datos utilizando la información de los datos ya clasificados. La hipótesis en la que se basa la propuesta del presente trabajo es que la interpretación geológica es modelada de forma suave, es decir, que las categorías no están muy fragmentadas, ni presentan cambios abruptos; por lo tanto, si se logra obtener simulaciones que de la misma forma sean suaves, los clasificadores podrán obtener mayor acierto en su clasificación. Para lograr las simulaciones más suaves se propone implementar el filtraje de algunas componentes del análisis de corregionalización, en especial aquellas que representen variabilidad en el corto alcance para evitar que tengan su influencia en el modelo, y de este modo obtener simulaciones más suaves. Con el fin de probar la propuesta de filtraje, se aplica a datos de la mina Spence y se diseñan tres experimentos que permiten cuantificar el acierto al aplicar los clasificadores a las simulaciones tradicionales sin la aplicación de filtraje y a las simulaciones con filtraje. Los resultados obtenidos en el experimento 1 indican una mejora de 3.50% y 4.78% en el acierto de logueo y flagueo respectivamente al aplicar filtraje; en el experimento 2 los resultados indican una mejora de 4.00% para logueo y 3.71% para flagueo; y finalmente, el experimento 3 indica una mejora de 3.10% para la interpretación gracias a la inclusión de la metodología propuesta. Considerando los resultados de los tres experimentos, se concluye que la implementación y aplicación de simulaciones con filtraje mejora el porcentaje de acierto aplicado a la interpretación geológica, pero también se observa en los resultados que ayuda de forma similar a mejorar el porcentaje de acierto aplicado a los logueos; lo que permite concluir que la metodología propuesta no solo sirve para las clasificaciones suavizadas como se propone inicialmente, como el caso de la interpretación; sino que también puede servir para las clasificaciones no tan suavizadas, como el caso del logueo.