Memoria para optar al título de Geólogo / Grade Control es un proceso de selección de polígonos y estimación del material tronado, donde se muestrean los pozos de tronadura en una densidad definida por la malla de perforación. En Cerro Colorado el material seleccionado tiene distintos destinos de procesamiento o botadero, acorde a sus características geológicas y porcentaje de Cobre Total (CuT), dada una ley de corte operativa. La problemática de este proceso es que si bien se asume que la incertidumbre en la estimación es baja, debido a la densidad de muestreo. No se conoce la incertidumbre en la estimación de los polígonos ni en bloques, menos considerando factores externos a la estimación en sí del CuT que inciden teóricamente en la variabilidad. Es por ello que este trabajo busca cuantificar la incertidumbre en el proceso de estimación de Grade Control y el peso de cada input, considerando cuatro potenciales fuentes de incertidumbre. Dos de ellas enfocadas en las muestras: el error de mapeo geológico y el error anidado del análisis de CuT. La tercera relacionada con los contactos geológicos dentro del sitio a estimar. La última a la variabilidad de la estimación del CuT en el espacio. Para llevar a cabo el estudio, se plantea una metodología de simulación en cascada que permite anidar la dispersión que entrega cada fuente de incertidumbre y posterior análisis que discrimina cual es el aporte de cada fuente. Para cuantificar las fuentes de incertidumbre ya mencionadas se utilizó distintas herramientas geoestadísticas: Imputación geoestadística, para capturar la variabilidad geológica y de CuT de la data, utilizando la BDD de duplicados gruesos. Simulación multigaussiana condicional de las distancias al contacto, para cuantificar la variabilidad geológica en la zona a estimar. Por último, simulación multigaussiana condicional del CuT, para capturar la incertidumbre del CuT en el espacio. La imputación fue un input de esta memoria. Una vez validada las simulaciones y por ende la metodología. Se concluye que la incertidumbre en la estimación es no despreciable, el 90% de las veces el coeficiente de variación del Cu Fino varía entre un 3 al 13% en los polvorazos (volumen tronado), acentuándose en el soporte bloques. La fuente de incertidumbre principal es la continuidad espacial del CuT, donde el 90% de los bloques estimados aporta al menos el 40% de la incertidumbre en términos de varianza. En segundo plano, la incertidumbre asociada a los contactos geológicos y al error anidado de los duplicados gruesos aporta cada una el 25% de las veces el 20% de la varianza anidada. El error de mapeo geológico no aporta dispersión al modelo, por construcción. Por último, se realizó un análisis de sensibilidad para distintos escenarios de incertidumbre en la estimación de polvorazos, para comparar las diferencias de clasificación en los bloques. Se cuantifica la distribución del error del estimador actual de Grade Control (inverso a la distancia) con respecto a un estimador equivalente al kriging como la media de las simulaciones. Esto da como resultados que a mayor incertidumbre, menor es la capacidad de predicción y mayor es el error entre estimadores. Se recomienda evaluar el uso de estimadores más sofisticados que el actual para la estimación de variables de interés, que permitan la caracterización insesgada de la incertidumbre. Uso de una función de beneficio en corto plazo, como una herramienta de orientación y decisión para la delimitación de polígonos de destino. Y así, potencialmente optimizar los polígonos de destino. / BHP Billiton

Geólogo / El proyecto Vicky corresponde a un depósito mineral de tipo exótico cuya mineralización está conformada por óxidos negros y, en menor medida, por minerales oxidados de cobre verdes como crisocola y arcillas con cobre, contenidos en la parte basal de gravas aluviales y en la roca subyacente. Este depósito se ubica en la Región de Antofagasta y su fuente, al menos en parte, corresponde al Pórfido Cuprífero Gaby. La exploración de este yacimiento fue desarrollada entre los años 2002-2006 por la Gerencia Corporativa de Exploraciones de CODELCO, mediante sucesivas campañas de sondajes que totalizan 67.283 m. Este trabajo se enmarca en el proyecto de Exploración Geológica de los Cuerpos Satélites de la División Gabriela Mistral de CODELCO CHILE, cuyo objetivo es mejorar el conocimiento geológico existente de acuerdo con los estándares actuales de CODELCO, para disponer de un soporte que permita evaluar en forma adecuada su real potencial de incorporación al Inventario de Recursos Divisional. De esta forma, para el depósito Vicky se planifica realizar el remapeo de los pozos históricos del proyecto, con el fin de validar la base de datos geológica histórica. Adicionalmente, durante este trabajo se obtienen muestras de los sondajes remapeados para caracterizar la mineralogía del depósito. A partir de esta información se relacionan, mediante un análisis estadístico, los datos metalúrgicos históricos del exótico con la base de datos geológica. El resultado del proceso de remapeo, además de permitir establecer una diferenciación preliminar de los óxidos negros en base a su forma de ocurrencia y respuesta a la lixiviación (ácido clorhídrico), logró validar la información geológica histórica. Dicha diferenciación no brinda información relevante ya que, con base en los resultados de mineralogía automatizada QEMSCAN en 5 muestras, no existiría una relación entre los grados de liberación de los silicatos de Cu-Mn y los tipos de óxidos negros diferenciados en muestras de mano, por lo cual no se trataría de diferentes fases de óxidos negros necesariamente, sino que se refiere a diferentes ocurrencias o, incluso, a distintas especies no diferenciables a la escala de mapeo. Si bien los análisis QEMSCAN dieron resultados relacionados al grado de liberación de dichos silicatos, debido a la granulometría de análisis, no permiten relacionar este parámetro con los porcentajes de solubilidad de Cu en un proceso de lixiviación. El análisis estadístico de los parámetros metalúrgicos permite llegar a 3 conclusiones principales. En primer lugar, al estudiar el contenido de manganeso en la base de datos metalúrgica (principalmente contenido en óxidos negros), se infiere que sus mayores niveles se encuentran en canalón Sur, mientras que los menores se observan en el canalón Norte-Este (concentrándose en las gravas). En segundo lugar, al analizar el contenido de Cu total, se observa que, al aumentar la intensidad de óxidos negros, éstos también aumentan, siendo similar el comportamiento del Cu en la roca y en las gravas. Finalmente, al estudiar la solubilidad de Cu, se aprecia una alta variabilidad al aumentar la intensidad de óxidos negros, mostrando las mayores diferencias en la zona rocosa. Además, si bien no se observa una relación directa entre el contenido de Mn y la solubilidad de Cu o el contenido de CuS, si se puede apreciar que existe una relación inversa entre el primero y los dos últimos en cada uno de los canalones. / Este trabajo ha sido financiado por Exploraciones Mineras S.A.

Ingeniera Civil de Minas / La realización del presente trabajo responde al interés de evaluar el impacto de incluir incertidumbre geológica en yacimientos altamente estructurales, donde un yacimiento altamente estructural tiene cambios de dominios a lo largo de todo el yacimiento y al disponer de una malla de sondajes y una estimación local de las leyes del yacimiento no es posible cuantificar la variabilidad que existe en los sitios sin datos medidos. El caso de estudio corresponde a un yacimiento oro-plata con subproducto de cobre, donde los cambios de dominio son entre vetas y roca caja. La metodología planteada para evaluar incertidumbre geológica comienza con el análisis estadístico de una realización del modelo, así como un análisis visual de los sondajes para delimitar la zona a simular. Luego se debe simular los tipos de roca para capturar la incertidumbre geológica estructural y las leyes dentro de cada dominio geológico. Para evaluar la incertidumbre estructural se realiza el modelo de la litología más probable a fin de identificar visualmente las zonas con mayor incertidumbre y se construye el promedio de las realizaciones (e-type) para fines comparativos. Finalmente es posible realizar cálculos de envolvente económica, agendamientos y analizar. Como resultados principales se obtiene que la envolvente económica calculada para cada una de las realizaciones es variable en valor y tonelaje. La variabilidad del valor y el tonelaje del pit con respecto a la media es 7.56 y 0.37% respectivamente. Al calcular el pit final que maximiza la probabilidad de superar un valor umbral V0 se obtiene que el 75% de las realizaciones presenta un valor mayor a V0, superando la cantidad de escenarios obtenida por el pit calculado a partir del promedio de las realizaciones. Al realizar un agendamiento de 10 años en base al modelo e-type, las realizaciones son pobremente ajustadas a los tonelajes de producción mineral estando al déficit incluso 42% el periodo 2. Tampoco se ajustan los tonelajes de estéril y ley de mineral por lo que no se recomienda agendar largo plazo en base al promedio de las realizaciones. Esto ocurre por el efecto suavizamiento al promediar los escenarios de leyes identificando bloques como mineral que no lo son. Al aplicar el agendamiento e-type de 10 meses a una zona generada mediante el problema de PIT(V0) es posible obtener resultados aplicables en minería cielo abierto independiente del pobre ajuste de los tonelajes en cada periodo, ya que sin cumplir los tonelajes objetivos es posible obtener una razón estéril mineral razonable en el tiempo.

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / El ciclo de planificación estratégica permite alinear el desempeño del plan acorde a las directrices corporativas, generando un proceso de trabajo que controla el riesgo y maximiza los resultados. La estrategia de las empresas mineras que consideran incluir stock de largo plazo en los planes de vida de mina abre una ventana para generar procesos que cubren distintas etapas de la evaluación de proyectos mineros. Los stock piles cumplirán una función determinada para la mayor parte de las estrategias de la planificación minera, sin embargo el manejo de eso tiene asociado un costo alto de recuperación. Este trabajo ilustra un escenario en el que se considera un stock pile como reserva en el LOM (Life of Mine), se presentan tres casos de modelación para dicho stock (modelo con información Histórica, modelo con muestreos y modelos de simulación condicional), se desarrolla una secuencia minera parametrizada de la misma forma para todos los casos de modelo y se evalúa económicamente el comportamiento para cada escenario, buscando ilustrar la viabilidad de un proyecto minero, basado en un stock pile.

Doctor en Ingeniería de Minas / La caracterización de fracturas es crítica en minería a cielo abierto y subterránea, así como en ingeniería geológica e ingeniería de petróleo, para comprender las propiedades mecánicas e hidráulicas del macizo rocoso. Dado que se observa una fracción muy pequeña de las fracturas en un área de estudio, no es aconsejable un modelo determinístico de la red de fracturas y, a menudo, es preferible un modelo estocástico. Esta tesis se centra en el llamado modelo Cox-Booleano de discos planos para describir redes de fracturas discretas, que se basa en la definición de un proceso puntual de Cox que representa los centros de fracturas, así como en una distribución de las orientaciones y de los diámetros de fracturas. El problema específico abordado es la inferencia de los parámetros del modelo, basada en información de muestreo 1D o 2D que se origina a partir de sondajes, observaciones en líneas o bidimensionales. Las soluciones actuales al problema de inferencia suelen ser aproximadas o incipientes, especialmente en lo que se refiere al potencial del proceso de Cox subyacente, que consiste en un campo aleatorio que modela el número promedio de centros de fracturas por unidad de volumen del macizo rocoso. Se desarrollan tres métodos para modelar los parámetros de un modelo Cox-Booleano. El primero se centra en la estimación de la distribución de diámetros de fracturas en función de la distribución de longitudes de trazas determinadas a partir de observaciones areales. El segundo método aborda el problema de predecir espacialmente la intensidad de fracturas (P32) y cuantificar la incertidumbre en los valores verdaderos de P32, utilizando la información de las discontinuidades observadas a lo largo de sondajes. El tercer método permite inferir la distribución del potencial en base a la intensidad de fracturas como una variable auxiliar y a una identidad general entre las distribuciones de diámetros de fracturas, de la intensidad de fracturas y del campo potencial sobre un soporte de bloque grande. Las herramientas y métodos propuestos se aplican a estudios de casos sintéticos y reales para demostrar su aplicabilidad. El conocimiento de los parámetros del modelo abre el camino para simular el DFN en el espacio y condicionar la simulación a datos observados.

Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo de titulación plantea un sistema alternativo para realizar mediciones geodésicas puntuales en zonas inaccesibles de los rajos de minería utilizando un UAV para instalar marcadores de posición en las crestas de los taludes para luego controlar su posición y desplazamientos utilizando un conjunto de estaciones totales. La principal motivación de este trabajo proviene del hecho que el desprendimiento de rocas es la principal causa de muerte en la minería en Chile, y que cuando aparecen zonas de peligro de derrumbe en zonas inaccesibles de los rajos no siempre se cuenta con instrumentación para monitorear el posible desprendimiento, por lo que se hace necesario generar nuevas alternativas de monitoreo. Para cumplir con este objetivo se realiza, en primer lugar, un estudio del estado de la técnica y de las tecnologías disponibles en la actualidad. A continuación se procede a determinar los parámetros de diseño del sistema. Luego se continua seleccionando los componentes comerciales esenciales para el monitoreo. Una vez seleccionados los componentes para el monitoreo se procede a diseñar marcadores de posición capaces de ser instalados remotamente y que puedan ser detectados desde todas las direcciones. Luego se sigue con el diseño de un sistema de anclaje para la fijación de los marcadores. Finalmente se diseña un sistema acoplable a un UAV capaz de transportar y descargar los marcadores de posición, y se selecciona un UAV comercial. A continuación se realizan pruebas de concepto para el sistema de fijación diseñado para los marcadores de posición. El trabajo se concluye con la elaboración de una maqueta digital del sistema diseñado, así como con los planos para la fabricación del mismo. El sistema planteado permite realizar mediciones geodésicas puntuales en crestas inaccesibles de los taludes de minería, siendo teóricamente capaz de detectar los desplazamientos del orden de un milímetro que preceden al desprendimiento de rocas. / 27/12/2019

Ingeniero Civil de Minas / Tradicionalmente, el proceso de selección de pit final se ha llevado a cabo mediante gráficos que incluyen casos emblemáticos de secuenciamiento para las envolventes anidadas generadas por la parametrización del algoritmo de Lerchs y Grossmann. Estos casos emblemáticos, buscan establecer los márgenes superior e inferior en valor económico de la explotación, sin embargo, no consideran aspectos de carácter operacional, resultando prácticamente imposible recrear el valor propuesto en etapas posteriores de ingeniería. Por otro lado, la metodología tradicional opera en base a leyes marginales, por lo que entrega una incorrecta optimización de las escalas de producción. Es por esto, que la metodología propuesta en este trabajo, a través de la incorporación de más variables al proceso de selección de pit final y en base a la generación de planes mineros, para un conjunto de escenarios posibles, determinado en base diversas consideraciones y sugerencias de carácter técnico-operativo, pretende entregar una mejor definición de envolvente, alineando de esta manera, la selección del pit final con el secuenciamiento de fases preliminares y las escalas de producción. El objetivo principal de este trabajo, es proponer, justificar y probar una metodología de planificación estratégica que permita obtener la mejor definición de envolvente económica. La metodología propuesta, comienza con una traducción de los objetivos estratégicos comúnmente seguidos por las compañías mineras a indicadores cuantificables en un plan de producción, para luego, establecer un marco de escenarios posibles de planificación, en base a diversas recomendaciones, para finalmente, proponer análisis de curvas y superficies de los indicadores estratégicos definidos en primera instancia, permitiendo así, la elección de la o las mejores envolventes económicas a cielo abierto. Con el fin de probar el enfoque sugerido, se utilizó un caso de estudio correspondiente a un yacimiento real de cobre, se asumió un lineamiento orientado a la maximización del valor presente neto (VPN) y se consideraron escenarios de planificación con distintos tamaños de envolvente final, capacidades de minado y leyes de corte, para una capacidad de procesamiento fija de 15 Mt/año. Los principales resultados, mostraron que las envolventes finales que presentaron los mejores desempeños en cuanto a valor económico, tienen tonelajes cercanos a los 617 Mt, correspondientes a 367 Mt de estéril y 250 Mt de mineral. Además, la metodología permitió determinar la tasa de minado y la ley de corte que lograron los mejores resultados en cuanto a captura de renta económica para las variables evaluadas en ese tamaño de envolvente. Se concluye finalmente, que la metodología aborda, entrega sugerencias y documenta temas que estaban poco documentados en la literatura con respecto al proceso de selección de la envolvente final y por lo tanto, cumple con el objetivo de ser una metodología más robusta. Es por esto que finalmente se recomienda el uso de este trabajo, como una herramienta válida y de apoyo al proceso de determinación del pit final.

Tesis para optar al grado de Doctor en Ingeniería de Minas / La naturaleza visual del logueo geológico conduce a una clasificación cualitativa o semi-cuantitativa de los atributos petrofísicos de los testigos de sondajes, que está sujeta a errores. Debido al tiempo y dinero que se debe invertir para el relogueo, desarrollar una metodología objetiva y rápida para identificar muestras mal logueadas es una herramienta interesante para ayudar a los científicos e ingenieros antes del modelamiento geológico y geo-metalúrgico que se utilizará en la evaluación de recursos minerales y reservas mineras y en planificación minera. Respecto al modelamiento geológico, debido a la falta de cuantificación de la incertidumbre en las interpretaciones geológicas, el desarrollo de una metodología objetiva y rápida para identificar bloques mal interpretados conduce a una herramienta interesante para validar los modelos geológicos. Las interpretaciones geológicas son un insumo esencial para la evaluación de los recursos minerales y para la planificación minera y, como tal, afectan todas las etapas posteriores del proceso de minería. En este contexto, esta tesis tiene como objetivo presentar metodologías geoestadísticas para validar el logueo geológico y las interpretaciones geológicas cuando variables cuantitativas están disponibles a partir de análisis geoquímicos o pruebas geo-metalúrgicas. Se pretende calcular, para cada testigo de sondaje o cada bloque del modelo interpretado, una medida de la consistencia entre la clase logueada o interpretada y las covariables cuantitativas. Dos modelos diferentes están diseñados para este propósito. Respecto a la validación del logueo geológico, se supone que estas covariables están subordinadas a los dominios geológicos definidos por las clases logueadas; la medida de coherencia luego se calcula utilizando como herramientas el modelo de coregionalización, el cokriging y la validación cruzada. Por el contrario, en lo que respecta a la validación de la interpretación geológica, se propone un modelo en el que los dominios geológicos se definen sobre la base de las covariables cuantitativas y se obtiene la medida de consistencia utilizando herramientas como transformación Gaussiana conjunta, modelo de coregionalización, simulación Gaussiana y clasificación por árboles de decisión. Las herramientas y los modelos propuestos se aplican a un depósito de hierro. Los resultados muestran la capacidad de los modelos propuestos para identificar los datos para los cuales la categoría logueada no concuerda con las variables cuantitativas, así como para identificar los bloques para los cuales la categoría interpretada no concuerda con las variables cuantitativas. Vale la pena mencionar que las aplicaciones no están implementadas como caja negra, sino que permiten al profesional incluir criterios adicionales (por ejemplo, criterios geográficos) para detectar muestras o bloques sospechosos.

Magíster en Minería / Hoy en día existe una creciente necesidad de incorporar modelos geometalúrgicos como una parte integral del proceso minero debido a su impacto en la toma de decisiones en planificación minera, procesamiento mineral y evaluación económica. Este trabajo aplica una serie de metodologías para la estimación de recuperación metalúrgica de cobre, describiendo para cada una de ellas: las ideas que lo soportan, los supuestos que asume y los que obvia. Finalmente se cuantifica su desempeño, con el fin de dilucidar las fortalezas y debilidades de cada método, para tratar de concluir que metodología aplicada es la mejor para el caso de estudio. El trabajo se realiza con una base de datos de un pórfido de cobre molibdeno ubicado en Chile, que cuenta con datos de recuperación de cobre; variables continuas como: ley de cobre total y cobre soluble; y variables categóricas como: litología, alteración y zona mineral. Las metodologías empleadas para la estimación corresponden a kriging, a cosimulación, y a simulación en función de unidades geológicas, las cuales también son simuladas. Las problemáticas a enfrentar en este estudio guardan relación con el carácter no aditivo de la variable de interés, un fuerte muestreo heterotópico y a distintos soportes, además de tener una relación multivariable compleja con atributos geológicos como leyes, litología, alteración, etc. Para comparar el desempeño de las metodologías, se utiliza jackknife a un tercio de los datos disponibles de recuperación. De las metodologías empleadas en el estudio, la que mejor resultados obtiene corresponde a la simulación de la variable en función de unidades geológicas. Los resultados utilizando kriging y simulación de la variable en el domino completo muestran resultados equiparables. Las estimaciones indican un pobre desempeño en todas las metodologías al tratar de reproducir los valores más extremos de los datos, esto en parte a la baja cantidad de datos disponibles. Para tratar de palear el muestreo heterotópico se realizó cosimulación con ley de cobre, aprovechando la gran cantidad de datos de ésta, pero como era previsible, los resultados no arrojan mejora debido a la pobre correlación entre las variables. Se concluye que a pesar del mayor gasto computacional y trabajo, la estimación de recuperación de cobre mediante simulación por unidades geológicas es lo óptimo. Esto cuando se disponen de pocos datos y la variable tiene un fuerte control de tipo litológico, mineral o alteración, que conlleva a contactos duros entre ellos. También es importante destacar, que utilizando esta metodología el resultado supondría una estimación preliminar, o un precedente, debido a la alta variabilidad y escases de datos que presenta la recuperación de cobre en este caso de estudio.

Geólogo / El presente trabajo de título consistió en la caracterización geoquímica aplicada a suelos de una viña (cultivo de vid cv. Pinot noir) situada en Malvilla, V Región de Valparaíso, Provincia de San Antonio. En primer lugar, la metodología empleada en este trabajo, se basó en el procesamiento matemático-estadístico de la totalidad de la base de datos, obtenida mediante los análisis químicos de muestras de suelo provenientes en la zona de estudio. Para así, dar con la caracterización y distribución espacial de la línea base, obtenida mediante el cálculo de estadígrafos, y el empleo de histogramas, box plots y raster de interpolación. Como también, la determinación de la proveniencia de los elementos químicos mediante el empleo del factor de enriquecimiento. En segundo lugar, la metodología utilizada se basó en la aplicación de herramientas de estadística multivariable, que considera el empleo de herramientas como análisis de correlación múltiple, análisis de componentes principales y análisis factorial. En tercer lugar y final, la metodología se basó en la evaluación y comparación de aquellos elementos que presenten un riesgo para la calidad y sanidad medio-ambiental de suelos. Los principales resultados muestran el Ca exhibe diferencias significativas entre la concentración máxima presente en los suelos de la zona de estudio y los niveles reportados en coquinas pertenecientes a la Secuencia Sedimentaria Malvilla, asociada a la diferencia de nivel entre la zona de plantación y el nivel base local. La primera asociación del factor 1 [Ti, Mn, Mo, Cu, Zn, Co, Th, Sb, V, La, Cr, W, Zr, Sn, Sc, Hf, Ta, Nb, Ga, In, REE, (Pb), (Ag), (Ni), (As), (U), (Bi) y (Cs)], la primera asociación del factor 2 [Ti, Mn y V, (Fe), (Mo), (Zn), (Co), (Cr), (Sn), (Ta) y (Nb)], y la primera asociación del factor 4 [Tl, (Ga), (In), (Rb), (Ce), (Th) y (Al)]. Y, por otra parte, la segunda asociación del factor 1 [Na, K, Sr, (Ca) y (Rb)] y la primera asociación del factor 3 [Ca, Mg, Ni, Cr y Sc y (Ga)] se encuentran principalmente asociados a procesos de tipos litogénicos/pedogénicos, relacionados a procesos de meteorización y fraccionamiento del material heredado proveniente de unidades intrusivas y calcáreas, respectivamente. Con respecto a procesos antropogénicos, la segunda asociación del factor 3 [K, As, Sb, Ba, W, Zr, Hf, Cs, (Pb), (Li) y (Rb) y (Na) y la asociación geoquímica del factor 6 [P, (K) y (Cu)] se encuentran asociados a la intensa manipulación artificial de predios vitivinícolas. Elementos correspondientes a As, Co, Cr, Cu, Ni, V y Zn presentan concentraciones sobre el límite de las normas de diversas legislaciones, sin embargo, es necesario la realización de estudios más acabados para dilucidar la real dimensión en lo que respecta su peligro para la calidad medio-ambiental de los suelos estudiados