Magíster en Minería / El diseño minero de proyectos subterráneos por Sublevel Stoping requiere de criterios aceptados por la industria para definir las dimensiones de los caserones y secuencia de explotación, que garanticen un determinado grado de dilución y recuperación de reservas. En general, los diseños suelen definirse mediante métodos empíricos que se han desarrollado a partir de la recolección de datos de operaciones mineras en distintos países. El objetivo de esta tesis es desarrollar herramientas de diseño empíricas que se ajusten a las condiciones locales de una mina en explotación, y su ejecución permita cuantificar su impacto económico, en proyectos de características similares y profundizaciones futuras. La metodología de trabajo se divide en dos etapas principales: Desarrollo de nuevas herramientas para Mina Cinabrio y su posterior aplicación en el Proyecto Dalmacia; en la primera etapa se busca obtener un modelo de sobre-excavación creando un modelo de dilución teniendo como indicador al ELOS de la pared colgante; y la calibración de los gráficos de estabilidad empíricos desarrollados por Mathews y Laubscher según la condición de los caserones actuales. Para brindar mayor robustez a los resultados se estudiaron casos puntuales de inestabilidad definiendo un factor de ajuste por presencia de fallas geológicas principales que incidan en la estabilidad de la pared o techo de los caserones; además se recomienda actualizar las fronteras de estabilidad en los gráficos conforme se ejecuta la explotación y culmina la recuperación de pilares en Mina Cinabrio La segunda etapa corresponde a la aplicación de los resultados obtenidos al Proyecto Dalmacia, que presenta condiciones y características geomecánicas similares al caso en estudio; haciendo un análisis comparativo de los resultados utilizando los gráficos tradicionales, teniendo como indicadores: fronteras de estabilidad y sobre-excavación de los caserones, cantidad de reservas minables, índice de preparación y desarrollo, y rentabilidad del proyecto en los dos escenarios planteados; es decir en las dimensiones admisibles según lo tradicional y en las máximas dimensiones reales según la optimización realizada, aplicando las nuevas herramientas de diseño definidas que permiten aumentar las reservas minables del proyecto. En yacimientos complejos como el Proyecto Dalmacia, donde la rentabilidad del proyecto es sensible a la geometría de los caserones, es importante realizar los análisis mostrados en esta tesis; ya que es probable que el retorno de la inversión mejore considerablemente según el escenario optimista analizado; permitiendo además, definir de forma óptima el diseño minero y secuencia de explotación que conlleve al cumplimiento de los programas de producción. Según los gráficos a utilizar en el diseño de caserones se debe dar mayor importancia a la presencia de fallas geológicas durante la explotación, ya que puede conllevar a colapsos o hundimientos de caserón en forma instantánea, pudiendo afectar directamente la seguridad e integridad de personas y equipos; por lo tanto es importante incorporar los factores de ajuste por falla. Además se puede incursionar en el desafío de insertar el modelo geológico - estructural en la optimización de caserones. / 03/08/2022

Magíster en Minería / Diversos modelos geoestadísticos permiten simular tipos de roca o, más generalmente, unidades geológicas en los yacimientos, entre los cuales se cuenta el modelo de simulación plurigaussiana y el de simulación secuencial de indicadores. Estos modelos se basan en la definición de reglas de contacto entre unidades geológicas y/o modelos de correlación espacial de sus variables indicadores. El presente trabajo plantea entonces abordar los vínculos existentes entre las relaciones de contacto entre unidades geológicas y los variogramas de sus indicadores, y ver en qué medida estas relaciones de contacto pueden ser reproducidas al fijar los variogramas de indicadores, y recíprocamente, cómo los variogramas de indicadores son reproducidos al fijar relaciones de contacto. Más específicamente, interesa examinar la existencia o no de contactos, así también si el contorno de la unidad geológica en extensión, es continuo o no. Se cuenta con datos reales de cuatro yacimientos tipo pórfido. Para realizar el análisis se trabajó mediante dos etapas, la primera donde se despliegan los datos (litología, alteración y mineralización) del modelo de bloques, que es una interpretación geológica, y los datos de muestras de sondajes. Mediante el análisis de los mapas se deducen las propiedades esperadas de los variogramas de indicadores en el origen. Luego en la segunda etapa se determina las relaciones de contacto a partir de los variogramas experimentales de indicadores del modelo de bloques, donde además se corrobora las propiedades deducidas en la anterior etapa y, de esta forma, la consistencia del modelo interpretado, comparando casos con los variogramas de indicadores calculados a partir de las muestras de sondajes. En los resultados de este trabajo se muestra que existe una relación entre los variogramas de indicadores y los contactos geológicos (tipo de roca, alteración y mineralización), mediante el análisis del comportamiento en el origen de los variogramas directos y cruzados de indicadores se logra validar la consistencia entre un modelo de bloques interpretado y datos experimentales. Además, en la práctica, si solo se tiene datos de sondajes, es sencillo calcular variogramas de indicadores y así deducir propiedades que debería tener el modelo interpretado, lo cual ayuda en la consistencia al momento de construir dicho modelo.

Magíster en Minería / Usualmente los yacimientos son separados en distintos dominios geológicos, en los cuales las propiedades de las variables a simular son espacialmente y estadísticamente homogéneas. Sin embargo, cuando se consideran casos multivariables, la partición del yacimiento normalmente es llevada a cabo de acuerdo a los criterios de la variable cuyo estudio es más relevante, induciendo un criterio que no necesariamente se ajusta a las otras variables. Esto es particularmente problemático cuando las variables involucradas tienen distinta naturaleza, como lo son las leyes de elementos, que son resultados de procesos geológicos, y consumo de ácido, que es el resultado de procesos metalúrgicos dependientes de la naturaleza geológica. El objetivo principal de esta tesis es cuantificar la incertidumbre y variabilidad del consumo de ácido y de leyes de carbonato en un yacimiento mediante modelos geoestadísticos de simulación que utilizan la información de sondajes de exploración. Para la definición de dominios se propone una metodología que define los dominios de acuerdo a cada variable de interés, pudiendo ser iguales, traslapados o disjuntos para las distintas variables. Adicionalmente, se considera la dependencia espacial de los datos que pertenecen a distintos dominios, permitiendo aportar información a otros dominios, lo cual es particularmente significativo en zonas de transición entre dos dominios. El enfoque propuesto es aplicado a un caso de estudio, utilizando la base de datos del depósito Antucoya del norte de Chile, donde se simulan las leyes de carbonato y el consumo de ácido para distintas unidades mineralizadas. Distintos escenarios de la distribución de unidades mineralizadas son generados mediante simulaciones plurigaussianas, para obtener la variabilidad de las unidades en el yacimiento. Posteriormente, se realizan cosimulaciones multigaussianas de la ley de carbonato y del consumo de ácido, para poder cuantificar su incertidumbre. Estos resultados fueron validados mediante validación cruzada, donde no se observaron diferencias significativas, en términos globales, entre los distintos modelos de simulación puestos a prueba. Sin embargo, se observa diferencias locales en las simulaciones para los sitios que se encuentran cercanos al contacto entre los distintos dominios.

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / El sistema de transporte de materiales en la minería a cielo abierto corresponde principalmente a sistemas del tipo pala-camión. Este tipo de sistemas puede llegar a representar un alto porcentaje del costo operativo de la mina según algunos autores. Además, la minería a cielo abierto en el largo plazo tiende a productividades menores producto de la profundización de la extracción, por lo que mejorar la eficiencia y productividad de los equipos resulta fundamental. Estos sistemas son complejos de analizar, lo cual se debe tanto a incertidumbre operacional existente como a las interacciones internas que poseen los equipos en el sistema. La simulación de procesos es una herramienta que permite evaluar este tipo de sistemas complejos, sin embargo, tiene la limitante de que no optimiza, por lo que la metodología desarrollada en este trabajo plantea la generación de un modelo que integre la simulación y la optimización, con la finalidad de realizar una extracción de material que maximice la productividad. Lo anterior se realiza resolviendo un problema de optimización del despacho de camiones durante la simulación, donde se considera las condiciones de la operación en tiempo real. Se realizan ejercicios de simulación, considerando variabilidad operacional de equipos y procesos, en donde se prueban tres estrategias de despacho de las cuales dos de ellas se basan en un problema de optimización, mientras que la restante resuelve el problema de asignación de camiones mediante criterios de saturación de los equipos de carguío.Los resultados muestran que el modelo propuesto obtiene mejores productividades respecto a estrategias de despacho que se basan en saturación de palas (llegando a tener hasta un 6.6% más de productividad). Además, son capaces de cumplir de manera simple las restricciones de movimiento de material en los diferentes frentes de descarga. Finalmente, se concluye que las estrategias de despacho que consideran un problema de optimización mejoran de manera significativa los índices operativos de la flota carguío y transporte, tanto a nivel de productividad como utilización efectiva de los equipos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por AMTC

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.

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / This research explores the underground excavation method of drilling and blasting on multiple faces with two objectives. First, through a global investigation of mine planning, the conventional excavation system using explosives is analyzed to quantify the efficiency of tunnel construction. Secondly, the drilling and blasting process is explored to compare advance performance when applying ANFO versus emulsion in the process. To achieve the first objective, discrete event simulation techniques were applied in the short-term planning process of horizontal developments in a case study of a mine operated by Panel Caving. The simulation model was built and calibrated in simulation software especially designed for mining: SimMine. The inputs for the model were obtained from the field in a previous study and included unit operation times, as well as interferences. In this particular case, field study showed that the excavation cycle was unnecessarily extended by the interference between unit operations. In fact, the interference found between unit operations represented the biggest losses of time. Then, to increase the forward performance of excavation, it was necessary not only to optimize the individual activities of the cycle, but also to reduce the time lost due to interferences. For the second objective, the role of explosives in the blasting of horizontal developments on multiple faces was analyzed. For this study, the use of ANFO and emulsion was contrasted in terms of the number of boreholes, dilution of toxic gases (which represents less ventilation time), advance per round and overbreak. The data for the comparative analysis is based on blasting tests carried out in both small- and industrial-scale tests. Results showed that using emulsion a greater efficiency of advance was reached, with fewer boreholes and less ventilation time needed than with ANFO. It was also observed that overbreak was influenced by the concentration of linear charge in the contour boreholes. In the first case, it was concluded that planning with variability in process times, as well as capturing the various interferences, yielded returns close to reality, making the simulation a support tool for decision-making in planning. In the second case, improvements were observed in the blasting operation and in advance performance in horizontal developments when using emulsion versus ANFO explosive. / Este trabajo de investigación versa sobre el sistema de excavación en roca mediante perforación y tronadura en múltiples frentes y considera dos enfoques: en el primero se investiga de manera global el sistema de excavación convencional con el uso de explosivos desde un punto de vista de planificación a fin de cuantificar la eficiencia del sistema constructivo de túneles. En el segundo se ahonda sobre el proceso de arranque mediante explosivos identificando para ANFO y emulsión el rol que tienen los explosivos en el avance y las interferencias. Se aplicaron técnicas de simulación de eventos discretos en el proceso de planificación de los desarrollos horizontales en múltiples frentes para un caso de estudio de una mina explotada por Panel Caving, encontrando que para este caso particular, el ciclo de avance está altamente influenciado por las interferencias entre operaciones unitarias, de forma tal que para aumentar el rendimiento de avance no solo es necesario optimizar las actividades del ciclo individualmente, sino que es preciso una disminución en los tiempos perdidos por interferencias. El modelo de simulación fue construido y calibrado en un software de simulación especialmente diseñado para minería: SimMine. Los inputs para el modelo fueron obtenidos en terreno en un estudio previo e incluyeron tiempos de operaciones unitarias, así como de interferencias, estos fueron representados a través de distribuciones de probabilidad triangulares para cada uno de ellos. Las interferencias halladas entre operaciones unitarias representan las mayores pérdidas de tiempo. En el segundo estudio, se analizó el rol del explosivo para el arranque de roca en los desarrollos horizontales en múltiples frentes. Con lo cual se pudo contrastar el uso de ANFO y emulsión en términos del número de tiros, dilución de gases tóxicos (lo que representa menor tiempo de ventilación), avance por disparo y sobre-excavación. Los datos para el análisis comparativo se basan en pruebas de tronadura realizadas en terreno a escala piloto e industrial, de las cuales se obtuvo que con la emulsión se alcanza una mayor eficiencia de avance, se necesita menor cantidad de tiros y menor tiempo de ventilación que con el ANFO. También se evidenció que la sobre-excavación está influenciada por la concentración de carga lineal en los tiros de contorno. Del primer caso, se concluye que planificar con variabilidad en los tiempos de proceso, así como captar las diversas interferencias, arroja rendimientos cercanos a la realidad, convirtiéndose la simulación en una herramienta de apoyo en la toma de decisiones en la planificación de los desarrollos horizontales en múltiples frentes. En el segundo caso, se evidenció que existen mejoras en la operación de tronadura en desarrollos horizontales, de acuerdo a las variables medidas, al comparar el desempeño de la emulsión con respecto del ANFO.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El área de operaciones de Anglo American Sur, presenta diversas necesidades que requieren la generación de distintas solicitudes de servicios para abordar sus urgencias, por lo que es imprescindible que la gestión de contratos cumpla eficazmente con todo aquello que se precisa para cubrir los requerimientos en las distintas áreas. Sin embargo, los procesos de licitación, son una actividad lenta que no logra cubrir oportunamente la generación de contratos que satisfagan plenamente las aspiraciones, tanto de la Gerencia de Adquisiciones y Contratos, como de las áreas que generan los requerimientos en Anglo American Sur, en cuanto a seguridad, medio ambiente, calidad, precio, plazos y relaciones con terceros. Por ello es que a través del análisis de todos los procesos y documentos utilizados al efecto, se identificaron aquellos problemas que existen en la gestión de contratos, de manera de proponer mejoras en ello, bajo la responsabilidad de la Gerencia de Adquisiciones y Contratos. Los resultados muestran que los principales problemas se basan en el detalle y desarrollo de los antecedentes de licitación, tanto técnicos como administrativos, además de la demora en la atención de los requerimientos por parte de los contratadores y la poca participación de estos al inicio de los requerimientos. Finalmente, se sugirió como mejora, la estandarización de documentos a través de la formulación de una estructura o guía de lo que debe contener como mínimo cada documento; y para el caso de documentos más administrativos (Bases Administrativas y Contratos), adicionalmente se sugiere la opción de generar un documento que contenga todos los posibles tipos de servicios a contratar y las cláusulas que debe contener cada uno, de manera de facilitar su elaboración y agilizar los procesos.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / 31/10/2020

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En la actualidad la confiabilidad tiene un papel preponderante en la gestión organizacional, haciendo indispensable el apego a la estrategia sobre los activos disponibles, y con ello garantizar condiciones adecuadas de operación. Es por esta razón que el propósito de este trabajo de tesis consiste en el desarrollo de una estrategia de confiabilidad en la planta de chancado, que permita aumentar la disponibilidad y disminuir costos en el área de Mantenimiento en la División Gabriela Mistral. El presente documento propone una estrategia de confiabilidad mixta, que consiste en una combinación de técnicas y herramientas con el fin de obtener información diagnóstica, que permitan identificar brechas y aplicar metodologías de excelencia operacional tales como C+, SOMA (Sistema Operativo de Mantenimiento), gestión de vulnerabilidades, mejora continua y desarrollo de personas. Como resultado de la aplicación, la estrategia formulada tuvo un impacto positivo en el negocio, si consideramos el periodo de inicio de la implementación año 2017 versus el año de consolidación 2018. Durante el año 2017 se obtuvo un costo real en componentes principales de MUS$14,57 mientras que en el año 2018 se aprecia un costo de MUS$10,28, logrando como resultado directo una disminución porcentual del 29,44%. Mientras que la disponibilidad de los equipos registró, en consecuencia, una tendencia al alza durante y posterior a la implementación de la estrategia. En conclusión, la estrategia de confiabilidad tuvo un impacto directo y gravitante, tanto en las personas, como en los activos, ya que la disciplina, desarrollo de personas y la estandarización, permitieron sostener un crecimiento integral en la organización, obteniendo resultados positivos a nivel global. Este tipo de enfoque y estrategia, por tanto, es recomendable para empresas que se propongan objetivos organizacionales a mediano y largo plazo.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente trabajo presenta una serie de mecanismos alternativos para el financiamiento de proyectos mineros, con el objeto de entregar herramientas y alternativas para la toma de decisiones. Los mecanismos para el financiamiento de proyectos mineros expuestos en este trabajo presentan características diversas y aplican para distintas etapas de desarrollo de los proyectos mineros, pero tienen como denominador común el hecho de ser mecanismos alternativos, distintos al financiamiento por medios tradicionales, entregando mayor flexibilidad y eficacia al momento de establecer la política de financiamiento de las compañías y la factibilidad de acceso a financiamiento de las compañías de la pequeña y mediana minería Principalmente se analizarán los siguientes 4 mecanismos alternativos (i) Regalías o Royalties, contrato mediante el cual el dueño del proyecto se obliga a pagar parte de los ingresos generados por el proyecto a un tercero que le entrega un pago por adelantado; (ii) Streaming, consistente en un acuerdo de compraventa de minerales contra un pago por adelantado del comprador; (iii) Fondos de Inversión Privado, principalmente fondos de capital de riesgo especializados en la industria que invierten capital en proyectos mineros; (iv) Earn-In o colocaciones privadas, financiamiento a través de compra o suscripción de acciones de sociedades desarrolladoras de proyectos mineros. Para estos efectos, se revisará el actual escenario global para el desarrollo de métodos de financiamiento no tradicionales, en donde, se analizan 2 casos reales en los que se han utilizado mecanismos de financiamiento alternativos en forma exitosa en Chile. Asimismo, el trabajo se hace cargo de ciertas de políticas públicas e iniciativas privadas tendientes a agilizar y fomentar el financiamiento de la minería en Chile, con foco principalmente en algunas iniciativas público- privadas, tales como el Fondo Fénix de CORFO y la Bolsa Venture de la Bolsa de Comercio de Santiago. Se han tomado como referencia los casos de mercados mineros maduros, tales como Canadá y Australia, lo que permite entregar un análisis de las brechas y barreras de entrada que se generan en Chile entre proyectos y financiamiento disponible. Finalmente, el objetivo es entregar propuesta para la toma de decisiones para desarrollar proyectos mineros en Chile a partir de mecanismos alternativos, utilizando ciertos criterios y parámetros que permiten generar herramientas para la toma de decisiones, materializado en un protocolo de apoyo para el financiamiento de proyectos mineros en sus distintas etapas.