En este informe se presenta el tema memoria desarrollado, el cual tiene relación con el rediseño del proceso de control del proceso productivo de la División Los Bronces, con la finalidad de implementarlo en un centro integrado de operaciones, el cual busca mediante la integración de los subprocesos y de su información, reducir costos y aumentar la producción, que es una consecuencia de la reducción de la variabilidad de los procesos (producir lo que se planificó), ya que esto último es lo que busca la División. El estudio se centró en el proceso de control de producción de concentrado de cobre, el cual consta de las etapas de Mina, Chancado, Molienda, y Flotación. Se analizaron los procesos actuales de control y análisis de cada una de estas etapas, siguiendo la metodología de Rediseño de procesos, modelando los procesos con el Modelo BPMN y Diagramas de Roles. A partir de la situación actual junto con la medición de la eficacia del proceso, se detectó que en la mayoría de los indicadores se estaba por debajo del valor Budget, y más importante aún la producción de concentrado de cobre de este año está un 10% debajo de la planificación, además de que las mantenciones no programadas aumentaron, generando que los costos de mantención sean un 20% más altos. Estos resultados son consecuencia de problemas como que las predicciones de equipos se realizan sólo en base a tendencias de sus parámetros operacionales, los operadores de las salas de control no siempre informan los eventos inmediatamente, se producen fallas por errores en la sala de control 1 vez cada 2 meses, y no se cumplen los compromisos mutuos pactados. Estos problemas son generados por el poco análisis de la información, puesto que al tener cada subproceso sus propios objetivos y metas (el proceso no es visto como una sola cadena de valor), controlan en base a sus recursos e información disponible, sin que la etapa que precede y procede tenga visibilidad a datos claves de los otros subprocesos para su operación. Esto además, es consecuencia de lo poco integrado que están los sistemas de control, y de la poca colaboración existente entre las áreas. Como propuestas de mejora se sugiere que se mejore el control del proceso a través de una gestión integrada de la cadena de valor, una orientación hacia una estrategia de mantenimiento de tipo predictivo, con un monitoreo y control más que de resultados finales (preocuparse no sólo del qué, sino que también del cómo), e integrar una estación de control para lo que es abastecimiento y agua. También se sugiere que se aumente y mejore el análisis guardando los reportes de los turnos en el sistema, analizar estos reportes, e integrar los sistemas, de manera que los analistas de todos los subprocesos puedan ver la información que les sea importante para su etapa. Si se logra hacer un control y análisis de manera integrada, compartiendo resultados, condiciones y conclusiones, se tendrá un beneficio de US$ 19,6 millones anuales, que vienen de un aumento de la producción por un mejor control de la variabilidad del nivel del stock pile y de la flotación, junto con una disminución de los costos de mantención. Este valor representa un 3,2% de las utilidades anuales de la División.

Ingeniera Civil de Minas / Cumplir con los proyectos de preparación minera asegura la continuidad operacional de los procesos de extracción de mineral, por lo tanto, la gestión de los recursos y el control de las actividades programadas son clave para obtener los resultados esperados y asegurar la producción. La planificación de la preparación minera actualmente no considera variabilidad en sus cálculos debido a que ésta se basa principalmente en rendimientos estimados mediante planillas de cálculo. Planificar de esta manera no permite incorporar todas las interferencias que se dan en proyectos de preparación minera, y por lo tanto, cuantificarlas con anticipación. Debido a esto, el objetivo de esta investigación es proponer una metodología para crear un modelo de simulación que incorpore interferencias operacionales enfocado a desarrollos horizontales con múltiples frentes en minería de Block/Panel Caving. La metodología propuesta consta de 8 etapas: formulación del problema, modelo conceptual, recolección y análisis de datos, modelo computacional, verificación del modelo, validación del modelo, definición de escenarios y análisis de sensibilidad, y finalmente, documentación de los resultados. Con el objetivo de aplicar esta metodología y analizar sus resultados se crea un modelo de simulación utilizando el software de simulación de eventos discretos ProModel. Para ello se consideró un caso base que considera el desarrollo de cuatro frentes múltiples realizadas por perforación y tronadura en un nivel de producción de una mina explotada por Block Caving. Las principales interferencias consideradas en el modelo de simulación son: fallas, mantenciones programadas y petroleo de los equipos principales asociados al desarrollo de las calles, demoras por traslado de personal en los cambios de turno y colación, disponibilidad de servicios en la frente (aire compromido, agua, energía eléctrica), uso de rutas exclusivas durante el traslado de marina con LHD y curva de aprendizaje que afecta los resultados al inicio de la simulación. A pesar de que el modelo de simulación creado es un modelo optimista (roca de buena calidad), el rendimiento promedio es de 224 m/mes cuando se desarrollan las cuatro calles por completo (350 metros cada una), rendimiento que se encuentra dentro del rango esperado en proyectos de este tipo. Dentro de las principales conclusiones se obtiene que el uso de la simulación como herramienta para planificar permite incorporar y cuantificar el impacto de las interferencias operacionales en el sistema, por lo tanto representa una mejora a lo que se realiza actualmente. Además, la metodología propuesta deja en evidencia que la elaboración del modelo conceptual es una de las etapas más relevantes debido a que es una guía de construcción para el modelo de simulación y define también una línea base para el levantamiento de datos e información. Si bien el modelo de simulación creado en esta investigación no considera todas las variables que debiese contener, permite comparar escenarios, y por lo tanto, los modelos de simulación son herramientas de toma de decisiones si se hacen los supuestos adecuados.

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

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Magíster en Estrategia Internacional y Política Comercial

Ingeniero Civil de Minas / Esta memoria de título tiene como objetivo realizar el estudio de Ingeniería Conceptual del proyecto Santa Andrea, ubicado en la comuna de Pencahue, VII región del Maule. El proyecto Santa Andrea comprende dos grupos de pertenencias, cuyo dueño es la Compañía Minera y Comercial Santa Andrea. Es un depósito de oro y cobre en forma de vetas silicificadas con orientación este-oeste, que han sido mapeadas, analizadas y perforadas en sucesivas campañas de exploración, que datan desde 1989, cuando se solicitó el primer grupo de pertenencias. El proyecto se divide en dos zonas, este y oeste distantes unos 500 m a lo largo de la corrida de las vetas. Durante este estudio, se realizó el modelamiento geológico y la estimación de los recursos por el Sr. Marcos Valencia, experto en yacimientos vetiformes de oro, que sirvió como elemento de entrada para el diseño minero y la evaluación económica. Por requerimiento del dueño se realizó el estudio de dos casos de negocios: 1) Procesamiento propio 2) Venta de mineral de mina a un poder de compra de ENAMI. La elección del método de explotación se realizó utilizando el criterio de maximizar el Valor Actual Neto (VAN). Se evaluaron dos alternativas para cada caso de negocio: minería a cielo abierto y minería subterránea. Para la evaluación de cielo abierto se utilizó el programa computacional Whittle; para minería subterránea se utilizó el método Montaña de Valores, que calcula VAN para diferentes tonelajes diarios y leyes de corte. En ambos casos de negocio el método de rajo abierto mostró ser más competitivo. La evaluación económica se realizó utilizando costos de inversión y operación obtenidos de la visita a una faena similar, además de la opinión de expertos y escalamiento de otras faenas. Para realizar la evaluación económica se crearon distintos escenarios de producción (recuperaciones, costos, leyes, etc.) y escenarios de precios. Luego, se evaluaron combinaciones de ambos escenarios. Los resultados de la evaluación económica indican que el proyecto es rentable en ambos casos de negocio, en gran parte de las combinaciones de escenarios (VAN promedio = 6.35 MUSD caso 1; 0.31 MUSD caso 2 ). Debido a que la evaluación demostró que el proyecto es viable, se recomienda el paso a la siguiente etapa de Ingeniería de Estudio de Alternativas. Finalmente, se realizó un análisis de riesgo que identificó todos los riesgos que afectan al proyecto y propuso medidas de mitigación y control. Los riesgos críticos son fundamentalmente ambientales, de seguridad, permisos y aspectos legales. El riesgo técnico más importante para el caso de negocio es la recuperación en la zona superior. La propuesta de utilizar relaves en pasta disminuye en gran parte los riesgos ambientales.

Geólogo / Uno de los principales métodos de análisis para determinar el potencial de generación de drenaje ácido es la por medio de ensayos de celdas húmedas. Estos ensayos permiten determinar la respuesta de una determinada muestra a ciclos de humedad e inundación en términos de generación de drenaje ácido y carga de metales. Sin embargo, las condiciones de laboratorio son muy distintas de las que se producen en una faena minera, empezando por el propio material objeto de estudio. Para modelar estas diferencias se dispone de tres muestras a las que se les realizaron los ensayos de: microscopía, ensayos de celdas húmedas, ensayos ABA, extracción secuencial, granulometría y análisis de química total. Luego de caracterizar las muestras y usando el modelo "shrinking core model" considerando la modificación de Gbor (2004). Se implementó el modelo y se observó cómo se comportarían las muestras si tuviesen una distribución granulométrica típica de botadero (Mclemore et al., 2004). Para dar validez al modelo se comparó con los resultados de celdas húmedas, considerando para este caso la granulometría de cada muestra. Los resultados mostraron que: debido a las diferencias granulométricas se pueden esperar pHs más altos en un botadero pues posee una fracción fina muy baja en comparación a las muestras sometidas a los ensayos, debido a que estas han sido preparadas. Las diferencias en los valores de una misma muestra pueden ser hasta de un punto en los últimos ciclos. Además de este modelo se propusieron dos variantes, en la primera se limitó a que solo podría reaccionar la pirita expuesta directamente en superficie, en segundo lugar se hizo variar el contenido de pirita, para observar el comportamiento y la sensibilidad respecto a esta variable. Lo que se observó fue que tanto el contenido de pirita como el modo de reacción de las muestras juega un papel importante en el control del pH, pudiendo hacer que este llegue a cifras varios puntos por sobre, o debajo, del modelo anterior. Finalmente, se proponen una serie de mejoras al modelo, con el fin de poder representar lo que en verdad ocurre en un botadero; sin embargo, resulta interesante notar el rol que juega la distribución granulométrica cuando todo el resto de las variables se mantienen constantes.

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Tesis (Magíster en derecho ambiental) / La explotación de minas y canteras es una actividad económica cuya duración dependerá de múltiples factores, entre los que destacan la cantidad de reservas y las condiciones de mercado. Ello implica que desde las primeras etapas de exploración y planificación de un yacimiento cualquiera, se tenga la certeza que en algún momento futuro llegará el instante en que dicha faena deberá ser cerrada y abandonada. A lo anterior se suma que por lo general la ubicación de las instalaciones mineras y su especialidad, las hacen difícil candidata para cualquier reciclamiento y reconversión. En este aspecto, la minería se diferencia de otras actividades productoras, las que de cerrar tienen mayores condiciones y facilidades para cambiar de giro y en definitiva aprovechar las mismas instalaciones en otra actividad. El abandono de faenas mineras en Chile, sin mayores regulaciones en el pasado reciente, ha ocasionado a través del tiempo pasivos ambientales. No duda de ello. Se han catastrado al presente más de 350 minas y canteras cerradas y abandonadas, que son fuentes de contaminación del aire, agua, suelos y generadoras de incidentes que han ocasionado serios daños al entorno y a la salud de la población. Esto, no obstante el responsable y ejemplar desempeño de muchas de las compañías e industriales que trabajan en el sector. El Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN) y la Comisión Chilena del Cobre (COCHILCO), han realizado estudios respecto al cierre regulado de faenas mineras, centrándose en aspectos técnicos que deben abordarse en una debida planificación, y analizando los aspectos que están insertos en el actual Reglamento de Seguridad Minera (DS 72/85 del Ministerio de Minería). Este reglamento, que fuera una notoria innovación en la legislación en su momento, presenta sin embargo ciertas falencias al presente, sobretodo en temas relacionados con la asignación de responsabilidades, el financiamiento seguro de las obras de los planes de cierre y la visión global de los aspectos ambientales que se pueden ver afectados. Por otro lado, y debido a sus conocimientos técnicos el SERNAGEOMIN ha participado activamente en la elaboración de un proyecto de Ley sobre Regulación del cierre de faenas e instalaciones mineras, el cual se encuentra en trámite legislativo al tiempo de escribirse esta Tesis. Esta norma pretende suplir las carencias de regulaciones de las normas vigentes, respecto a la preservación del medioambiente y el control de riesgos, para evitar así a futuro el incremento de los pasivos ambientales por el abandono no controlado de las minas en Chile. La recopilación y análisis de la normativa aplicable al cierre de faenas mineras y del contenido del proyecto de Ley, discutiendo sus posibles aciertos y falencias, es la materia y objetivo del presente trabajo de Tesis.

Ingeniero Civil de Minas / La presente memoria profesional ha sido patrocinada por División El Soldado perteneciente a la Compañía Minera Anglo American Chile. El trabajo fue realizado en las instalaciones de esta División, específicamente en el área de planificación. Durante el transcurso del estudio se ha contado con el apoyo de un tutor designado por la Compañía, el Sr. Fabián Lemus. El objetivo principal de esta memoria o estudio fue construir un modelo económico que permita estimar un parámetro importante para el área de planificación, el costo mina. Para ello se requiere que el modelo sea lo más confiable posible dentro de las herramientas disponibles. El estudio se centró en la realidad y particularidad de División El Soldado de Anglo American Chile; de manera que se realizaron cálculos específicos relacionados con esta mina, lo que aumenta la confiabilidad del modelo. Otro objetivo fue caracterizar los KPI´s relacionados con la productividad de los equipos mineros (disponibilidad física, uso de la disponibilidad física y rendimiento) y establecer intervalos de confianza para ellos. Luego, usando estos valores e intervalos de confianza, previamente descritos, como inputs al modelo económico, se establecieron intervalos de probabilidad para el costo mina. Cabe mencionar que como parte de los requerimientos del estudio, el Modelo también logra estimar las flotas de equipos mineros para cada año dentro del periodo de vida de la mina. El modelo fue construido subdividiendo por áreas el costo mina hasta el detalle máximo. También se utilizó la herramienta Minesight Haulage para el cálculo de distancias de transporte. Posteriormente el modelo fue calibrado usando los resultados reales obtenidos en el ejercicio del año 2012 con respecto al costo mina, obteniendo un porcentaje de diferencia entre el costo mina real versus el costo mina modelado de 0,5%. Establecido que el modelo entregaba resultados confiables, se obtuvo como resultado que el costo mina para el año 2013 según el modelo será de 2,179 US$/t. Luego, utilizando los KPI´s analizados, se obtuvo un costo mina medio de 2,255 US$/t, el cual se encontraba dentro de un intervalo de probabilidad al 70% para el costo mina (2,228 2,283). Se realizaron análisis parecidos para la flota de equipos mineros, en los cuales se obtuvieron resultados satisfactorios al igual que los obtenidos en el análisis del costo mina.

Ingeniero Civil de Minas / En la gran minería a cielo abierto, los sistemas pala-camión son ampliamente usados para realizar la labor de carguío y transporte. Actualmente este ítem abarca cerca del 50% de los costos de operación y en donde las principales mejoras se logran a través de una gestión óptima de la disponibilidad, confiabilidad y mantenimiento del sistema. En el caso de la minera en estudio, el costo Planta asciende al 48% del costo de caja, y el 25% de este último corresponde al costo del chancado. El principal objetivo de este estudio es determinar el ritmo de producción de Minera Antucoya en plena operación, en base a las variables y supuestos determinados en la fase de proyecto y construcción, incluyendo en cada uno de los equipos del procesamiento de mineral, sus tiempos de reparación y entre fallas, aplicados en base a distribuciones de probabilidad. La metodología aplicada a este trabajo consta del desarrollo de un modelo de simulación basado en un modelo conceptual, que detalla supuestos, parámetros, variables, criterios de diseño y operación utilizados, que permiten una comprensión del sistema modelado. La codificación el modelo en la plataforma ProModel® obtiene como resultado una producción anual de 30,77 Mt. Luego de calcular la simulación terminante, se comprueba que con sólo una corrida es suficiente. El paso siguiente fue calibrar el modelo para generar un sistema que soporte capacidades de emergencia en caso de déficit de producción. Luego de esto se validaron por partes y verificaron los indicadores para equipos principales de las tres etapas de chancado. Su resultado fue una producción de 32,76 Mtpa, lo que equivale a un beneficio marginal de US$ 27,4 MM. Se recomienda continuar este estudio, de manera de poder replicar las condiciones de la operación con una base de datos actualizada, considerando al menos aumentar el límite de batería hasta las pilas de lixiviación, para de esta forma obtener estimaciones más cercanas a su real desempeño. / In large scale open pit mining, shovel-truck system are widely used for loading and haulage labors. Actually, this item represents nearly 50% of operating costs, where main improvements are achieved through optimal management of availability, reliability and maintenance of the system. In this particular study case, processing costs reach 48% of cash costs, where 25% of this given cost comes into the crushing step. Main purpose of this study is to determine the production rate of Antucoya Mining in full operation, based on variables and suppositions determined during the project and construction phases, including for each processing unit, its maintenance times between malfunctions applied on probabilistic distributions. The methodology applied for this study includes the development of a simulation model based on a conceptual model, which specifies suppositions, parameters, variables, design and operation criterion that allow a comprehensive patterned system. The code lines of the model used in ProModel® platform delivers an annual production rate of 30.77 Mt. After calculating the finishing simulation, it is proven that a single run is enough. The next step is to calibrate the model to generate a system that supports emergency capacities in case of a lacking production. After this, the indicators for the 3 main crushing stages were validated and verified individually. With this, a new production of 32.76 Mtpa is achieved which represent a marginal profit of US$ 27.4M. It is advised to further continue this study in order to replicate the operating conditions using updated data and increasing at least the battery limit to leaching piles, allowing the model to obtain more realistic estimations. / 28/7/2021