Ingeniero Civil de Minas / El objetivo principal de este trabajo es sentar las bases de la planificación de un plan de producción para la minería de Block Caving con unidad de explotación de macrobloques, en un horizonte de largo plazo, maximizando el valor actual neto según restricciones de riesgo en la disminución de producción. Mediante el análisis de datos históricos se evidencia que en la operación de la mina suceden eventos que producen una disminución en la producción a corto y largo plazo, lo que afecta el éxito del plan de producción. Esta probabilidad de éxito corresponde al riesgo producido por la variabilidad entre el tonelaje planificado y el tonelaje obtenido. Esta metodología de planificación permite incluir el riesgo basándose en la teoría de selección de portafolio aplicada en el rubro de las finanzas. Para cuantificar este riesgo se consideran dos componentes principales. Una componente individual asociada a la operación unitaria de un macrobloque, en función de sus condiciones operacionales, características productivas y parámetros típicos del diseño del nivel de producción. Y una componente grupal asociada a la operación en conjunto de macrobloques dictadas por el diseño del nivel de transporte. El caso de estudio corresponde a una mina M1 con un método de explotación de Block Caving que entrega la siguiente información: Plan de producción: permite obtener las reservas consideradas por la mina M1 , la planificación anual, y el área abierta por macrobloque. Simulación de variabilidad productiva de macrobloques: asocia al plan de producción una variabilidad en el tonelaje, producto de las condiciones y filosofía operacional, la cual permite cuantificar la componente individual del riesgo. Diseño de malla del nivel de transporte: diseño que al ser dividido en módulos de componentes interconectados en serie, en paralelo o mixto, asocia una variabilidad en el tonelaje debido a la operación de un set de macrobloques, para cuantificar la componente global de riesgo. De los resultados se obtienen seis set de planes de producción (riesgo, retorno), que conforman la frontera eficiente para el caso de estudio. Estos puntos indican que a mayor riesgo, el retorno es decreciente. El set que maximiza el VAN, asociado al mayor riesgo, corresponde al plan de producción de la mina M1 . Siendo posible identificar que existen set similares en VAN, con disminuciones considerables en riesgo, que permitirian una inversión más informada.

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Memoria para optar al título de Geógrafo / Esta investigación se origina en base a la problemática de como impactan los proyectos de desarrollo mineros sobre los grupos de la sociedad interesados en su actuar o sea, sus "stakeholders". Desde el punto de vista territorial y socioeconómico el aumento en producción de CODELCO Andina eventualmente generaría a futuro impactos sobre dichos grupos y debido a la variable espacial de los mismos, polariza territorialmente el desarrollo. La metodología consiste en primera instancia identificar los principales stakeholders de CODELCO Andina y recopilar información socioeconómica historia (1970-2015) sobre dichos stakeholders y relacionarla con los aumentos de producción en kilotoneladas por día con el fin de buscar patrones. Luego se realiza una proyección en base a lo obtenido en el punto anterior y se emplaza en base a la ubicación de dichos stakeholders para determinar eventuales áreas vulnerables o donde los impactos serán negativos. Los resultados principales nos muestran que en gran parte CODELCO ANDINA tiene influencia neutra sobre sus stakeholders y estos son neutros y positivos en stakeholders de escalas regionales y nacionales pero en el caso de los stakeholders de escala comunal cercanos a las instalaciones mineras si existe una relación negativa entre aumento de kilotonelada al día y algunas de sus variables socioeconómicas. Finalmente se concluye que a pesar que la influencia de CODELCO frente a sus stakeholders es generalmente neutra (basándonos en los datos utilizados en esta investigación) la influencia de algunos de esos stakeholders sobre CODELCO no es neutra sino que en algunos casos es incluso negativa. Además de la importancia de la licencia social para operar que es fundamental en una sociedad informada como la actual. También la importancia de realizar un análisis territorial y socioeconómico correcto es fundamental debido a la complejidad analizar territorialmente la influencia sobre los grupos de interés.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas / Todo proyecto minero se sustenta en base a la elaboración de un plan minero. El cual se encarga de definir: las reservas mineras, la vida de la mina y la capacidad de producción, definiciones que permiten realizar la evaluación económica del proyecto. Estas definiciones, se apoyan en cálculos y estimaciones realizadas con software especializado que siguen metodologías diferentes que no han sido comparadas entre si para definir un estándar en la industria. El objetivo de este trabajo de título es evaluar la verosimilitud y robustez de los software de planificación de rajo abierto hoy día utilizados en la industria minera, con miras a definir el estado del arte de la planificación de rajo abierto. El ejercicio numérico realizado en este estudio consistió en definir: el pit final, las fases y el programa de producción para un modelo de bloques de 62,200 bloques de 20x20x20 m3 con contenido de cobre y oro. Para el ejercicio se utilizaron los software: Whittle, NPV Scheduler y el módulo Pit Optimiser de Vulcan, en este último sólo la correspondiente elección de pit final. Además, se efectuó una prueba de sensibilidad del pit final variando el precio y la consistencia del revenue factor como multiplicador del precio. El escenario económico definido fue igual para todas las herramientas. Se obtuvo los pit finales con un tonelaje total de 305 Mt en Whittle, 304 Mt NPV Scheduler y 327 Mt en Pit Optimiser. Para el ejercicio de comparación se determinó 4 fases en cada software de acuerdo al concepto asociado a cada herramienta: asociada a un pit anidado en Whittle, definidas bajo restricciones de tonelaje en NPV Scheduler. En tanto, para los planes de producción los resultados encontrados variaron entre los 253 y 270 MUS$ para Whittle y 230 MUS$ para NPV Scheduler, con una vida útil de 12 y 11 años respectivamente. Finalmente, se muestra que a partir de una misma metodología de trabajo en cada uno de los software, el resultado de definición de pit final cambia, a pesar de que en todos los casos ocupan conceptualmente el algoritmo de Lerchs-Grossman. Estas diferencias se observan por cómo se definen: las precedencias entre bloques, el ángulo de talud y la manera que se calculan los beneficios. Por otro lado, tras realizar la prueba de consistencia se observa que en NPV Scheduler no es posible recrear un mismo escenario económico mediante la utilización del revenue factor como multiplicador del precio.

La elaboración de planes de producción de largo plazo debe considerar la mayor cantidad de información posible desde la operación, para que de esa manera la planificación de reservas considere fehacientemente los factores operacionales propios del proceso productivo del negocio minero, para así acortar las brechas entre la operación y la planificación. La problemática a tratar en el presente caso de estudio, es la incorporación de la recuperación en el proceso de lixiviación como una variable dependiente del tiempo y no como una constante dentro del plan minero. En la actualidad la recuperación de un bloque mineralizado se considera inmediata, y por lo tanto, el posterior cálculo de ingresos proveniente de ese bloque también. Esto no es así, ya que cada bloque que forma parte del modelo de recursos posee su propia curva de recuperación en el tiempo en función de su composición. En base al problema anteriormente planteado, el objetivo general de este trabajo, es desarrollar una metodología que permita el cálculo de leyes de corte para un plan de producción que incorpore la temporalidad de la recuperación metalúrgica, parámetro que las metodologías actuales de planificación minera de largo plazo no incorporan de manera formal. En el desarrollo, se estudian las cinéticas de lixiviación, se establecen los valores de largo plazo, se incorpora la recuperación en el cálculo del beneficio. Por otro lado, se elaboran perfiles de transporte y se calcula un costo mina variable según destino, se elabora un plan de producción y se optimiza en función del VAN. Al concluir el estudio se elabora una herramienta que presenta la ventaja de no sesgar a priori el destino del bloque, sino que evalúa todos los destinos posibles y se queda con el que entregue el mejor beneficio económico en el intervalo de tiempo que se procesará ese bloque.

Ingeniero Civil de Minas / En las minas explotadas mediante el método de Block / Panel Caving, el carguío y el transporte de mineral es una de las principales operaciones que definen la productividad y que al mismo tiempo posee una gran cantidad de interferencias operacionales, las cuales son causadas por fallas, mantenciones y desviaciones propias del proceso de extracción, generándose de esta forma la necesidad de poder estimar la certeza que poseen los planes de producción, tomando en consideración la variabilidad del proceso minero. Como respuesta a esta necesidad, la simulación de eventos discretos se presenta como una herramienta de alto potencial para modelar las distintas problemáticas, permitiendo representar el proceso minero de manera robusta y confiable. En este trabajo se utiliza la herramienta computacional DSim con el objetivo de simular el sector Diablo Regimiento de la Mina el Teniente, a fin de validar el modelo creado para el manejo de materiales mediante equipos LHD s en el Nivel de Producción y la utilización de correas en el Nivel de Transporte Intermedio, que recoge las prácticas operacionales directamente como información de entrada para la simulación. El modelo propuesto busca una integración efectiva entre las herramientas de planificación utilizadas en la actualidad por la División El Teniente de Codelco para el método de explotación Panel Caving en su variante avanzada, considerando la base de datos histórica de fallas, reparaciones, frecuencia de colgaduras y reportes de producción de la mina, además de incluir de manera explícita la lógica de operación y la interacción entre el nivel de producción, chancadores y nivel de transporte intermedio (nivel de correas). Los principales resultados del estudio muestran una alta correlación entre la simulación y la realidad, logrando un error relativo que no supera el 10%. De esta manera la simulación permite identificar las principales interferencias que existen en el manejo de materiales, siendo ésta la asignación de equipos LHD a las distintas calles y fases de la mina. También se identifica que el hecho de permitir sobre extracción en el modelo, permite que se represente la variabilidad que existe en la operación de la mina. Adicionalmente se evaluó la capacidad productiva total del sistema de correas que posee el sector, simulando un periodo de 3 meses con alimentación continua a cada una de éstas, llegando a la conclusión de que este sistema no es un limitante en el manejo de materiales ya que posee una capacidad de 33,000 tpd, que es mayor a las 20,550 tpd requeridas para el año 2017. De esta manera, el modelo permite identificar las principales condiciones del proceso minero, generando intervalos de confianza para el plan de producción, lo cual permite ajustar la estrategia de operación y estimar su efecto en el plan global.

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.

Geóloga / Este trabajo fue solicitado por Codelco, específicamente por la Gerencia de Recursos Mineros, con el fin de mejorar la base del proceso de planificación minera que sustenta los planes mineros e inventario de la empresa. Parte de esta base son los modelos de recursos junto a modelos de geometalurgia, hidrogeología y geotecnia. El modelo de recursos consta de tres pilares fundamentales, éstos son: base de datos de información básica, modelos geológicos y modelo de bloques. La captura de información básica e interpretación geológica está en constante e iterativa actualización, provocando confusión con los archivos que oficialmente constituyen el modelo de recursos, no pudiendo reproducirlo para su revisión. Además, en la Corporación no existe un procedimiento formal único para todas las Divisiones, que estandarice los plazos, los productos mínimos de entrega y el contenido mínimo de los informes del modelo de recursos. Por esto, mediante la revisión de material bibliográfico interno, tales como informes, normas, auditorías de los Modelos de Recursos de años anteriores, revisión de base de datos, sólidos de modelos geológicos, modelos de bloques que conforman los Modelos de Recursos y reuniones con las Divisiones, se recopiló toda información para realizar un procedimiento estandarizado para la actualización de los modelos de recursos conjuntamente con su aprobación, reglamentando el repositorio de los modelos, solicitando archivos mínimos para revisión, contenido mínimo de los informes del modelo y chequeos mínimos para asegurar la calidad y completitud de la información. De tal manera, que con esta propuesta se presentaría una mejora a largo plazo en el proceso de planificación minera y el modelo de recurso por División resulta trazable, auditable y reproducible, aunque esta metodología puede presentar contratiempos en la etapa de desarrollo e implementación en las Divisiones. / Este trabajo ha sido financiado por CODELCO

Ingeniero Civil Eléctrico / El control de la entrada de dilución en minería de block caving es un factor importante para maximizar la ley media de mineral del material extraído. El conocimiento de este influye directamente en la planificación de extracción. Por este motivo, marcadores han sido utilizados en diversos yacimientos de minería subterránea con el fin de conocer la ubicación del material de descarte, sin embargo no existe una herramienta en tiempo real basada en sistemas de navegación inercial en el mercado que realice este cometido. Este trabajo de título busca un método alternativo de marcado de material al existente en la actualidad, basado en un sistema de navegación inercial. El sistema diseñado consta de una serie de nodos comunicados entre sí, denominados trazadores, quienes entregan la información a un nodo central para el cálculo de su posición en tiempo real. Dado el alcance de este trabajo de título, se trabajó en pruebas del sistema de adquisición de datos; construyéndolo y validando su factibilidad de uso, entregando de esta forma información de la aceleración y velocidad angular de un cuerpo de interés. La construcción del sistema se realizó de acuerdo al diseño planteado, mostrando satisfactoriamente plenas capacidades de sus módulos funcionales, midiendo correctamente las variables de interés necesarias para estimar la posición del dispositivo trazador. Se espera que en trabajos futuros se desarrollen técnicas de procesamiento de datos utilizando esta herramienta, mediante filtros Bayesianos u otro tipo, que permita estimar la posición con un error más acotado; y que de esta manera se prolongue el tiempo de uso del sistema en yacimientos mineros.

Ingeniera Civil de Minas / Una de las principales preocupaciones de las empresas es llevar a cabo una producción segura para los trabajadores, de hecho la seguridad es el valor más importante en las compañías sobre todo en el ámbito de la minería, donde el potencial de que un accidente sea grave, es mayor producto de la magnitud de trabajos ejecutados. Durante los años que han sido analizados han ocurrido en el área operaciones mina, de las tres faenas, 1110 accidentes, de los cuales un 3,87%, son atribuidos directamente a fatiga y somnolencia. Debido a esto se han creado distintos métodos para detectarla; basados en análisis de parámetros de conducción, monitoreo del entorno del vehículo, monitoreo de los rasgos faciales y lectura de ondas cerebrales. Aquellos basados en los parámetros de conducción, crean un perfil en base al análisis del comportamiento de conducción. Cuando el comportamiento dista del perfil se genera una alarma. Los parámetros medidos con este sistema son, la velocidad del vehículo, movimientos del volante, uso de freno y acelerador entre otros. Aquellos basados en el monitoreo de los rasgos faciales se centran en la velocidad de parpadeo. Se crea una línea base dando una alerta cada vez que el operador se aleja de ella. Y el estudio de la lectura de las ondas cerebrales da mediciones fisiológicas directas de los niveles de alerta a través de la lectura de las variaciones de la actividad eléctrica existente en la piel, procesando esas ondas cerebrales para determinar el estado de fatiga del operador. El presente trabajo tiene como objetivo ver cómo afectan los accidentes por fatiga y somnolencia a los equipos de transporte de mineral, en cuanto a disponibilidad, producción y costos de reparación, y el impacto de utilizar un dispositivo que detecte en etapa temprana los niveles de fatiga y somnolencia del operador. Para llevar a cabo esto se realizó un estudio en tres faenas de Chile. Éste consistió en el análisis de la productividad diaria y disponibilidad anual de los camiones de extracción, determinando los factores que contribuyen a su variación. Luego se determinó la variación en la productividad por cada evento de fatiga y somnolencia. Finalmente, se determinó la variación de disponibilidad y costo por accidente, al utilizar SmartCap. Los principales resultados del estudio muestran que un 4,57% de los fatales ocurridos entre los años 2000 y 2016 a nivel nacional, pueden ser atribuidos a fatiga y somnolencia. La disponibilidad de los equipos disminuye en un 0,60% anual por esta causa. Que puede haber una disminución de producción del equipo minero de un 26,33% en promedio por cada evento. Que la inversión de un equipo como SmartCap representa entre un 12% y un 19% los costos asociados a un evento de somnolencia, considerando mantención en caso de daño al camión de extracción y reposición en caso de pérdida total. De hecho, el dispositivo tiene una duración de 60 meses y el capital de inversión se retorna en 45 meses en Faena 1 y 30 meses en las Faenas 2 y 3. Se concluye que SmartCap mejora la disponibilidad y la producción de los equipos mineros, así como disminuye los costos de mantención producto principalmente de un uso más eficiente de los equipos e indirectamente de una mejora en la gestión de trastornos del sueño.