Ingeniero Civil / Los depósitos de relaves espesados, o TTD según sus siglas en inglés (Thickened Tailings Disposal), son aquellos en los cuales el relave descargado ha sido sometido a un proceso de espesamiento, incrementando las concentraciones de sólido en peso en comparación al relave convencional. Esta tecnología está siendo cada vez más utilizada en los últimos años debido principalmente a que permite una utilización más eficiente del agua que los relaves convencionales. Desde la perspectiva ambiental, uno de los mayores problemas provocados por la depositación de relaves es la contaminación de las napas subterráneas debido a la infiltración de agua desde los depósitos. El uso de TTD, en teoría, reduciría en forma considerable este impacto, debido a que contienen un bajo contenido de agua, además de material altamente impermeable. Si bien existen estudios de laboratorio, terreno y modelación que muestran que la infiltración mediante este método es baja, aún es necesario avanzar en estudios que permitan entender de mejor manera este fenómeno. La presente investigación está enfocada en el análisis de los parámetros geotécnicos que controlan la infiltración de agua desde los relaves espesados hacia el subsuelo, considerando las características tanto de los relaves como de los suelos subyacentes a los depósitos. En esta investigación se implementó un ensayo de laboratorio que permite medir la humedad en el suelo subyacente al depositar sobre él una capa de relave. El aparato utilizado consistió en un cilindro de 40 a 50 cm de alto y 9,6 cm de diámetro dentro del cual se colocó una capa de suelo natural de 30 a 40 cm de espesor y sobre él la capa de relaves de 5 cm de espesor con las características típicas de depositación. La humedad fue medida en profundidad a través de sensores conectados a un datalogger. El programa de ensayos desarrollado consideró tres relaves provenientes de diferentes proyectos mineros y dos suelos naturales con distintas características geotécnicas, que provienen de sitios en donde se emplazarán depósitos de relaves. Los resultados de los ensayos permiten concluir que la infiltración en el suelo es producida en mayor medida inmediatamente después de la depositación del relave y la cantidad de agua infiltrada depende, principalmente, de las propiedades intrínsecas del suelo de fundación y no de las características del relave. Por otra parte, la infiltración al suelo de fundación no se ve afectada de manera importante por efecto de la radiación. En el relave, en cambio, la humedad final es controlada principalmente por este efecto. En los ensayos realizados, la infiltración producida en los suelos de fundación, los cuales no presentaban humedad al comienzo de los ensayos, no superó humedades finales de 7% y profundidades superiores a 25 cm al final del ensayo.

En el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea, que será explotada con el método block caving, se ha definido la conveniencia de dejar un pilar entre la falla oeste y el límite de la explotación de la mina, denominado Pilar Oeste o Rib Pillar. Recomendaciones geomecánicas indican que debe haber una estructura barrera que proteja las reservas existentes en el primer nivel de producción del material diluyente presente al oeste de la falla. Este diluyente representa un potencial riesgo en el negocio pues pudiese incorporarse a las columnas de extracción de manera prematura. El Pilar Oeste tiene 2.480 m de extensión, un ancho promedio de 60 m y una altura que varía desde los 350 m (zona central) a los 680 m (zonas norte y sur). Al integrar reservas y diluir utilizando el algoritmo de Laubscher con un punto de entrada de dilución (PED) del 40%, se obtienen 59 Mt a leyes medias de 0,93% Cu y 210 ppm Mo. En consecuencia, el objetivo central de este trabajo se remite a evaluar el impacto técnico-económico de la recuperación de recursos remanentes en el Pilar Oeste, presentando para ello dos alternativas en el diseño y en la planificación. Las condiciones existentes son aptas para el desarrollo de un método caving, pero hay algunas particularidades como la subsidencia, estabilidad, hundibilidad y geometría del Pilar Oeste que deben ser consideradas. Se define entonces un diseño utilizando el método block caving, dispuesto en una malla tipo Teniente 32x15, similar a la ya propuesta en el diseño minero de la ingeniería básica, donde se aprovecha gran parte de la infraestructura existente en lo que respecta a calles de producción, sistema y piques de traspaso de mineral y chimeneas de ventilación, entre otros. Respecto a la planificación minera se analizan dos alternativas con respecto al caso base, que se compone por el plan de Chuquicamata Subterránea y 46 Mt de mineral provenientes de la mina Radomiro Tomic Fase I (RT Fase I). La primera alternativa (Caso 1) consiste en un trade-off o costo oportunidad que representa reemplazar reservas minerales de Chuquicamata Subterránea con mineral recuperado desde el Pilar Oeste. La segunda alternativa en tanto (Caso 2) corresponde a un aumento en la capacidad de la mina hasta 155 ktpd, agregando al sistema subterráneo mineral del Pilar Oeste que reemplaza el vector aportado desde el rajo RT. Ambos casos se construyen sobre una base de planificación anual de largo plazo. Los resultados de la evaluación económica indican que versus el caso base, sólo la alternativa Caso 2 agrega valor, por un equivalente de 160 MUS$. El Caso 1 en tanto, no genera valor y su evaluación resulta en un empate técnico con el escenario base. Se concluye en base a los resultados que el Caso 2, genera un aporte en VAN marginal si se toma en cuenta el VAN total del PMCHS. En consecuencia se recomienda considerarlo como un proyecto de recuperación marginal de reservas y no plantearlo como un nuevo escenario caso base. Finalmente se identifican en el costo de preparación y en una planificación punto a punto de corto plazo, posibles mejoras u optimizaciones al trabajo realizado.

Ingeniera Civil / Los flujos de detritos, también conocidos como aluviones, son una constante preocupación, principalmente, para las mineras de la zona central de Chile. La predicción de estos eventos es fundamental para mejorar los sistemas de prevención y/o protección. Con el objetivo de avanzar en esta tarea, se ha desarrollado un estudio experimental que consiste en generar deslizamientos, bajo condiciones controladas. Para esto, se trabaja en una instalación compuesta por un canal prismático de 0.6mx2.0mx0.6m (ancho/largo/alto), que se rellena con material extraído de la cuenca alta del río Coya. El canal puede inclinarse desde 1° hasta 45°. A continuación del canal hay una rampa, con la misma inclinación del canal, que permite el tránsito del material removido. Los experimentos consisten en la generación de un aluvión inducido por un flujo subsuperficial que se inyecta a la muestra de suelo. Este flujo subsuperficial se controla mediante un sistema de válvulas, ubicadas en la zona de ingreso del flujo a la muestra y en la zona por donde sale el caudal efluente. Se realizan nueve experiencias donde se combinan tres condiciones de pendiente, 33°, 38°y 43°; y tres condiciones de densidad inicial del suelo,1600 kg/m3 (suelo suelto), 1700 kg/m3 (suelo medio) y 1800 kg/m3 (suelo compacto). El rango de densidades estudiado queda determinado por las densidades admisibles en la instalación experimental. El sistema de medición consta de cinco sensores de presión de agua, instalados en la base del canal, que controlan la dinámica del nivel freático. También se cuenta con cámaras con vista lateral y en planta del canal, que mediante procesamiento de imágenes (PIV) permiten obtener el campo de velocidad de la suelo detectando el inicio y la zona de falla. La ladera, inicialmente estable, alcanza la condición de inestable debido a la presencia de la presión de agua, que disminuye el roce entre las partículas. Se encuentra una relación entre la densidad inicial del suelo y la altura del nivel freático, concluyendo que, mientras mayor es la densidad inicial del suelo, se requiere mayor presión de agua para alcanzar la inestabilidad y generar la falla. Se han identificado dos mecanismos de falla dependiendo de la densidad inicial del suelo. En suelo suelto el movimiento se inicia apenas entra el flujo subsuperficial, generando un reacomodo de las partículas que inhibe el alza de la zona saturada. La base de la falla coincide con el nivel freático por lo que la mayor parte de la zona en movimiento se encuentra no saturada. La falla no desencadena un aluvión. En suelo medio y denso, el movimiento inicia cuando el flujo subsuperficial ha alcanzado el nivel superficial, y se origina en la zona saturada generando un posterior aluvión. Cuando mayor es la densidad inicial del suelo, en este segundo mecanismo, la falla abarca un área mayor incorporando también zonas no saturadas al movimiento.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 1/4/2021. / Ingeniera Civil de Minas / La División Andina de CODELCO tiene considerado para el año 2019 el inicio de un proyecto llamado III Panel Extendido, el cual actualmente se encuentra en el proceso de Ingeniería de Pre factibilidad / Factibilidad. Este proyecto contempla utilizar el método de explotación Panel Caving con hundimiento Convencional y tendrá una vida útil de 12 años, con una producción en régimen de 18 Kt/d. Una de sus características más importante es que el LHD cargará directamente sobre la tolva del camión. En este trabajo de memoria se realiza un análisis de los procesos operativos de carguío y transporte del proyecto, con el objetivo de evitar retrasos en su puesta en marcha. La metodología comienza con la recolección de la información, lo cual implica entrevistas con operadores y supervisores de la División Andina, registro de datos en terreno, recopilación de informes y asistencia a reuniones sobre el proyecto. Más adelante, se desarrolla un diagnóstico el cual corresponde a una revisión de las fortalezas y debilidades del proceso actual en el III Panel, con tal de utilizarlas como lecciones aprendidas en el proyecto que recién comienza. Con toda la información recopilada se determinan los parámetros operativos del proyecto a partir de los obtenidos en las pruebas de LHD semiautónomos y de los parámetros actuales de operación. Finalmente se realizan recomendaciones a los procesos de carguío y transporte, además de algunas recomendaciones que buscan mejorar el diseño minero. Los resultados indican que el carguío del camión debe realizarse mediante un remanejo del mineral que el LHD previamente ha acopiado en el frontón, debido a que esta opción es al menos 2 veces más eficiente que las otras existentes. El diseño de los niveles de producción y transporte debe plasmar las necesidades del proyecto, por consiguiente debe realizarse en favor de tiempos de ciclos más eficientes. Para esto en este trabajo se entregan algunas recomendaciones como: agregar curvas de alta velocidad y estocadas de acopio para la limpieza de pistas, incluir mejoras en el diseño de la zona de abastecimiento de petróleo, etc., además de algunas recomendaciones del proceso operativo en sí, como las zonas de confinamiento para los equipos de tecnología autónoma o semiautónoma. Como conclusión, la granulometría afectará directamente los procesos productivos del III Panel Extendido. Esto, sumado a la alta dependencia entre niveles que poseerá el proyecto, realza la importancia de realizar la coordinación necesaria entre procesos, de manera de evitar retrasos.

Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera estratégica de largo plazo tiene como objetivo sincronizar el mercado con los recursos disponibles y la misión de la compañía. La relevancia de esta etapa radica en que las decisiones aquí tomadas determinarán en gran parte el valor del proyecto minero. Actualmente la forma convencional de resolver el problema de planificación minera estratégica de largo plazo es dividirlo en problemas más simples y manejables, para obtener así soluciones por separado. Esta metodología posee diversas falencias; por ejemplo, fraccionar el problema implica alejarse del óptimo global, asimismo Lerchs-Grossmann es un algoritmo estático que no considera capacidades, costos de oportunidad ni valor del dinero en el tiempo. Se suma a lo anterior que el posterior diseño de fases es un proceso manual poco guiado y que depende en gran medida de la experiencia del planificador. El objetivo de este trabajo es realizar una comparación entre dos metodologías para la elaboración de planes mineros estratégicos a largo plazo en minería a cielo abierto. Estas corresponden a una metodología tradicional (a través de Whittle) y una integral (a través de DeepMine). Todo con motivo de encontrar herramientas de planificación que propicien la elaboración de planes mineros estratégicos con mayor captura de valor. En primera instancia se exhibe un caso de estudio donde se comparan cualitativa y cuantitativamente los resultados de los planes mineros estratégicos obtenidos por ambas metodologías. En segunda instancia se presenta un caso aplicado, donde se realiza un plan estratégico con DeepMine para un yacimiento en operación y se compara con los resultados de los planes de Codelco (principalmente secuencia). Finalmente se realizan pruebas de funcionamiento y se concluye con una evaluación crítica del software en estudio. Como resultado, DeepMine logra un 27% más de VAN en el caso de estudio comparado directamente con Whittle y un 11% más confrontado a las ingenierías de Codelco en el caso aplicado. En ambos casos se alcanza un mayor fino actualizado, con menos mineral extraído y en menos años. Asimismo, se obtienen fases o pseudofases que definen secuencias de extracción factibles que pueden ser usadas como guías en etapas posteriores de diseño. La comparación de las secuencias para el caso aplicado otorga diferencias sustanciales en los primeros 10 años del plan, lo que brinda una mayor captura de valor. A partir de las pruebas de funcionamiento se constata que DeepMine es capaz de tomar decisiones en función de escenarios económicos futuros incorporando el concepto de costo de oportunidad y de ser sensible a cambios en la vida de la mina. Finalmente, se concluye que la metodología evaluada va en la dirección correcta, es decir, es coherente a lo que la industria requiere: apoyar la captura del máximo valor del depósito, alcanzable en la teoría solo con enfoques globales de optimización. Por lo tanto, y a partir de los resultados de este trabajo, se concluye que DeepMine puede contribuir favorablemente en el proceso de planificación estratégica, facilitando procesos de toma de decisiones, proporcionando secuencias de extracción de fases robustas para posteriores etapas de diseño y entregando soluciones más completas en base a enfoques globales de optimización, todo esto en comparación con herramientas que se basen en la metodología tradicional. Cabe destacar que su uso es propicio siempre que se use criteriosa y rigurosamente, entendiendo los alcances y limitaciones de este. / Long-term strategic mine planning has as its aim to synchronize market with available resources and the company’s mission. The relevance of this stage lies in the fact that decisions made here will determine to a great extent the value of the mining project. Nowadays, the conventional way to solve the problem of long-term strategic mine planning is to separate it into simpler and easy-to-manage problems to, thus, have separate solutions. However, this methodology has various deficiencies; for example, dividing the problem entails moving away from the global optimum, besides Lerchs-Grossmann is a static algorithm that does not consider capabilities, opportunity costs, nor value of money over time. Furthermore, the subsequent phase design is a manual process that needs more guidance and that depends at a great scale on the experience of the planner. The aim of this research is to compare two methodologies for the elaboration of long-term strategic mine plans in open pit mines. These are a traditional methodology (by using Whittle) and a comprehensive one (by using DeepMine). The objective is to find planning tools that favor the elaboration of strategic mine plans with greater value capture. First of all, it is exhibited a case study where the results of strategic mine plans from both methodologies are qualitatively and quantitatively compared. Secondly, it is presented an applied case, where a strategic plan is carried out by using DeepMine in an operation deposit and is compared with the results of Codelco’s plans (mainly sequence). Finally, functional tests are done to then end up with a critical review of the studied software. As a result, DeepMine achieves a 27 per cent more of NPV in the case study in comparison with Whittle, and an 11 per cent more in comparison with Codelco’s engineering in the applied case. In both cases, it is reached a bigger amount of updated fine, with less extracted mineral and in fewer years. Additionally, phases or pseudo-phases that define feasible extraction sequences that can be used as guides in later design stages are obtained. Comparison between sequences in the applied case study displays fundamental differences in the first ten years of the plan, which brings a greater value capture. From functional tests, it is demonstrated that DeepMine is able to make decisions based on future economic scenarios by incorporating the opportunity cost concept, and to be sensitive to changes in the life of the mine. Finally, it is concluded that the evaluated methodology is in the right direction; that is, it is coherent to what industry requires: supporting the capture of the maximum value of the deposit, reachable by theory just with global optimization approaches. Therefore, and from the results of this work, it is concluded that DeepMine can favorably contribute in the strategic planning process, facilitating decision-making processes, providing extraction sequences of complete phases for later design stages, and offering much better solutions in terms of global optimization approaches, all of this in comparison with tools that are based on traditional methodology. It is important to highlight that its use is propitious as long as it is used sensibly and strictly, taking into account its capabilities and limitations. / 29/7/2021

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La empresa chilena de búsqueda de ejecutivos y profesionales, SommerGroup®, se ha propuesto iniciar su proceso de internacionalización, prestando el servicio de búsqueda de profesionales latinoamericanos a empresas del rubro minería y energía en Australia. El objetivo de esta tesis fue analizar las oportunidades que tiene SommerGroup® de internacionalizar su servicio y diseñar las estrategias de comercialización que requeriría la empresa para entrar al mercado australiano. Para esto se investigó el mercado a través de la realización de una encuesta y entrevista a agentes claves tales como potenciales clientes, representantes de Universidades y profesionales chilenos con experiencia laboral en Australia. Asimismo, se realizó un análisis de la competencia y una caracterización de la industria y el mercado en el que la empresa quiere participar. Del análisis realizado se concluyó, en primer término, que las oportunidades de SommerGroup® se basan en la demanda de profesionales altamente calificados en países desarrollados, la que ha aumentado debido a la escasez de este tipo de perfil en el rubro de la minería y energía. Esta falta de personal especializado se puede atribuir a factores tales como: envejecimiento de la población y retiro de profesionales, disminución de jóvenes que ingresan a carreras ligadas a estos rubros y alto costo de contratación de profesionales locales. Esto se ha traducido en una demanda real a nivel internacional para satisfacer la necesidad de contar con personas idóneas. En Australia, esta demanda se traduce concretamente en 6200 vacantes mensuales en estos rubros, correspondiendo un 40% de ellas a cargos profesionales, segmento de interés para SommerGroup®. Por otra parte, se determinó que Latinoamérica es una potencial fuente de profesionales altamente calificados en estos rubros, dado que países como Chile, Perú, Argentina y Bolivia tienen experiencia en minería y energía, cuentan con un mayor número de jóvenes que ingresan a carreras ligadas a estos rubros, quienes además aspiran a mejores rentas, calidad de vida y muestran un interés creciente por adquirir experiencia internacional. Respecto de la estrategia de entrada, se definió que la forma más eficiente de ingresar al mercado australiano es a través del establecimiento de una alianza, la que se realizaría con una empresa de búsqueda de ejecutivos y profesionales australiana o extranjera con operaciones en Australia. En este contexto, los servicios a ofrecer por SommerGroup® a través de su empresa partner, serán principalmente la Búsqueda Ejecutiva y la Búsqueda a través de bases de datos. Esto dependerá del tipo de cargo requerido por las empresas clientes y las características de estas, las que pueden ser grandes empresas del rubro minero o energético, o bien, empresas que proveen bienes y servicios en estos sectores. Siguiendo estos pasos, SommerGroup® podrá crecer a través de la ampliación de los servicios donde ya tiene expertise y haciéndose parte de una red global al establecer una alianza con una empresa similar extranjera, que le permitirá a futuro seguir expandiendo sus servicios.

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Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / Se trabajó con una mina de cielo abierto, modelada como un conjunto de bloques, cada uno caracterizado por su tonelaje, ley y localización. Las plantas de procesamiento del mineral se modelan coma una red dirigida con transformaciones y capacidades. El modelo de planificación busca la secuencia de extracción del yacimiento, los requerimientos de maquinaria y la carga sobre la red de procesamiento que maximiza el valor presente del negocio. El precio futuro del cobre, se modela como un movimiento browniano con reversión a la media, y se implementa un método para generar un árbol de escenarios con probabilidades. Combinando el modelo de planificación minera con el árbol de escenarios se plantea un modelo de programación estocástica multiperíodo. Este modelo permite optimizar las decisiones de planificación considerando flexibilidad en las decisiones según como se comporte el precio futuro del cobre. Por el tamaño y complejidad del problema, el modelo planteado resulta computacionalmente intratable. El método propuesto para resolver es Progressive Hedging (PH), creado por Roger J-B Wets y R.T. Rockafellar. PH se basa en descomponer el modelo minero por escenarios, relajando la condición de no-anticipatividad: Para cada par de escenarios, si son idénticos desde el período 1 hasta el período t, entonces las soluciones deben ser idénticas desde el período 1 hasta el período t, para todo período t. Se comienza resolviendo el modelo determinístico para cada escenario de manera independiente. Con las soluciones obtenidas, se introduce un sistema de penalización en la función objetivo del modelo, para forzar a que se cumpla el principio de no-anticipatividad. Se vuelve a resolver cada escenario, y se obtienen nuevas soluciones. Con las nuevas soluciones se actualizan las penalizaciones, y se vuelve a resolver el modelo para cada escenario. Se itera hasta encontrar el conjunto de penalizaciones que permite cumplir con el principio de no-anticipatividad. Se utilizó PH como una heurística de pre-proceso para fijar variables de decisión. Cada vez que se completa una iteración, se fijan las variables que han logrado cumplir con el principio de no-anticipatividad. Cuando se han fijado suficientes variables, se resuelve el modelo estocástico compacto. El principal resultado obtenido es que PH permitió resolver instancias que a través de métodos convencionales no fue posible. Se propone extender esta metodología para evaluar inversiones de largo plazo en minería de cobre, donde la volatilidad del precio futuro juega un rol importante.