Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El presente trabajo tiene como objetivo identificar, ordenar, precisar y analizar las normas exitentes que operan y que se han establecido en este reciente proceso de integración minera entre Chile y Argentina, así como visualizar las múltiples implicancias y efectos que pudiera llevar consigo.

La estimación de la capacidad productiva del sistema de traspaso y transporte es una tarea compleja y relevante en el ámbito de la planificación de minas subterráneas, dado que en base a ésta proyección se sustenta el desarrollo de proyectos y valoración del negocio. En este sentido, la tendencia actual está orientada a la optimización de programas de producción en un ámbito de largo plazo, bajo el supuesto de que las capacidades productivas son conocidas con certeza para los distintos procesos. Sin embargo, es de interés poder aplicar estas técnicas en un contexto de corto plazo, tanto para evaluar las capacidades de los distintos procesos y sus interacciones para asegurar los excedentes del negocio. En el presente trabajo se formula una metodología de programación de la producción de corto plazo que involucra los sistemas productivos Mina, Transporte y Planta de manera integrada para el cálculo de la capacidad productiva de la División El Teniente Codelco Chile. A los modelos existentes en la División utilizados para determinar la capacidad de producción de manera aislada se les incorpora las modificaciones necesarias que permitan la integración de sus resultados al modelo de simulación del sistema de transporte principal Ferrocarril TTE 8 como eje central de planificación y gestión. La metodología planteada considera el carácter probabilístico del sistema de transporte entregando al programa de producción una probabilidad de cumplimiento como una red de flujo. Los resultados obtenidos muestran que para una escala de evaluación diaria es posible programar una capacidad máxima anual para el año 2009 de 126.450 [tpd] por medio del sistema productivo Ferrocarril Teniente 8 y procesos Colón con una probabilidad de cumplimiento de un 53%. El reemplazo de factores de disponibilidad y utilización por un programa de mantención entrega una diferencia en el valor máximo a programar de un 13% menor a nivel mina, mientras que para el sistema red de flujo esta diferencia alcanza a un 4.5% menor con respecto a la metodología de planificación actual. Como futuras líneas de estudio, se recomienda el incorporar las estadísticas de eventos operacionales en la evaluación de la capacidad de los procesos mina y planta, así como la implementación del modelo de programación de chancado molienda propuesto como herramienta de análisis útil para orientar la gestión y control de éste proceso.

La gran minería del cobre a rajo abierto en Chile, involucra la movilización de enormes cantidades de materiales estériles. Estos materiales son acarreados desde el rajo y depositados en áreas específicamente preparadas para este fin, configurando depósitos de estériles o botaderos de grandes dimensiones. En este trabajo se busca identificar las bases conceptuales para establecer un análisis cuantitativo de estos sistemas hidrogeológicos artificiales, para desarrollar una metodología de modelación hidrogeológica de depósitos de estériles que permita evaluar, en términos de cantidad, los flujos de agua en este medio de características no saturadas. Se desarrolla un modelo conceptual que incluye las principales características físicas e hidráulicas del depósito y los desechos rocosos, y donde se describen los principales procesos que intervienen en el flujo a través de un depósito de estériles. Luego, se propone una metodología de modelación numérica que permita determinar la cantidad de agua que percola en la base del botadero, sin considerar los temas de calidad del recurso hídrico. Los procesos de flujo que pueden ocurrir al interior de un botadero se dividen principalmente en flujo mátrico y flujo preferencial, donde el primero ocurre en suelos finos gracias a las fuerzas de succión mátrica y el segundo ocurre por la presencia de zonas de fracturas o macroporos interconectados. La ocurrencia de los diversos procesos de flujo depende de las características hidrogeológicas y la estructura interna del depósito de estériles. Estas características y el comportamiento hidrogeológico del botadero en general, son determinadas por la geología original de la zona en explotación, la operación minera, las técnicas de construcción del depósito de estériles, los procesos de erosión y las condiciones climáticas. Para la modelación numérica se realiza una revisión de diferentes métodos de simulación, así como de las herramientas computacionales disponibles, con el objetivo de entregar recomendaciones para su utilización. A partir de esta revisión, se propone utilizar el programa VisualHELP para determinar la tasa neta de infiltración y el programa HYDRUS-2D para evaluar el almacenamiento de humedad al interior del depósito y la percolación en la base. El modelo desarrollado es aplicado a un caso específico de la minería chile, Minera El Morro en la III región, cuya información característica se encuentra disponible en organismos públicos, específicamente en las bases de datos del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA – CONAMA). Con esto se evalúa la aplicabilidad y eficiencia de la metodología de modelación propuesta. Los resultados de una modelación hidrogeológica de depósitos de estériles, serán de mucha utilidad en estudios futuros que se orienten a evaluar potenciales problemas ambientales, tanto por la alteración de los flujos naturales de aguas subterráneas y superficiales, como por contaminación de las mismas.

La evaluación de recursos minerales es esencial para el diseño y la planificación minera, dado que cuantifica la distribución de elementos de interés, subproductos y contaminantes dentro de un depósito minero. Tradicionalmente, los modelos de recursos se elaboran mediante ponderación del inverso de la distancia o kriging, considerando una variable a la vez e ignorando las correlaciones espaciales entre las especies minerales. Métodos de estimación multivariable, como el cokriging, siguen siendo poco utilizados en la práctica, debido principalmente a la dificultad de ajuste de un modelo variográfico. Este trabajo aborda el problema de la predicción multivariable de recursos recuperables en depósitos mineros. Con este objetivo, un modelo geoestadístico (el modelo Gaussiano discreto) es utilizado para cosimular las leyes de bloques y así determinar sus distribuciones locales conjuntas, considerando además el caso en que las leyes medias son desconocidas. De las distribuciones locales obtenidas, es posible calcular, para cada bloque (unidad de selectividad minera), el valor esperado de cualquier función de las leyes y evaluar los recursos que pueden ser recuperados por sobre leyes de corte dadas. La metodología es aplicada a un caso de estudio que consiste en datos de producción (pozos de tronadura) de un depósito de lateritas niquelíferas. Las variables de interés corresponden a leyes de níquel, fierro, cromo, alúmina y sílice. Se demuestra que el modelo Gaussiano discreto permite estimar el beneficio esperado de unidad de selectividad minera y su mejor destino (planta de procesamiento o botadero). Estas estimaciones dependen de la probabilidad de superar leyes de corte dadas y de la razón entre las leyes de sílice y magnesio, la cual juega un papel importante en el procesamiento metalúrgico para obtener ferroníquel. Los resultados de esta metodología son comparados con una estimación tradicional mediante cokriging ordinario, arrojando un 24.6% de bloques clasificados de forma diferente (entre estéril y mineral) y una discrepancia de un 22.5% en la relación estéril/mineral estimada y de 8.2 [MUS$] en el beneficio estimado para el caso de estudio. Estas discrepancias se explican por la propiedad de suavizamiento del cokriging, que no reproduce la variabilidad espacial de las leyes y produce sesgos en la estimación de variables no aditivas. En cambio, la metodología propuesta entrega resultados teóricamente insesgados y permite el análisis de escenarios y el cálculo de la respuesta más probable, en particular cuando hay involucradas variables no aditivas.

Ingeniera Civil de Minas / El Acopio Los Colorados de Minera Escondida posee un diseño inadecuado, de acuerdo a las características del mineral, el cual ha generado problemas tales como la formación de ratholes, la compactación sectorizada y la segregación de mineral. Consecuentemente, la carga viva del acopio es reducida y su autonomía se limita como máximo a 3 horas, lo que no representa un sistema flexible que permita desacoplar los procesos entre la mina y la planta concentradora. Por lo tanto una falla en el proceso aguas arriba impacta directamente la alimentación hacia las plantas. Se realizó un análisis de la situación base del Acopio, para determinar posibilidades de mejora, revisando las detenciones de la Planta Concentradora Los Colorados y de la planta de Chancado. Además se realizó una encuesta a los operadores de las áreas de Despacho, Chancado y Planta Concentradora para contrastar las necesidades y opiniones del personal de operaciones con los resultado obtenidos en el análisis de detenciones. Se identificó una serie de mejoras posibles de realizar para mejorar la continuidad operacional de la Planta Los Colorados, estas se clasifican en gestión de procesos, elaboración o mejoras de procedimientos, regulación de la comunicación e implementación de tecnologías. Estas mejoras se traducen en la redacción y puesta en marcha de protocolos de comunicación, el traspaso de la gestión del movimiento de los carros tripper hacia Chancado y Correas, la regulación del uso de los feeders, el mejoramiento del sistema de monitoreo de nivel, la instalación de un sistema supresor de polvo, y el aumento de la capacidad de empuje de los bulldozers que operan sobre el acopio. La regulación de las comunicaciones logra disminuir los tiempos de espera de chancado por camiones con mineral y regula el uso de los feeders, el traspaso de la gestión del movimiento de los carros tripper logra disminuir los tiempos de detenciones de chancado, el mejoramiento del sistema de monitoreo de nivel permite disminuir las detenciones por alto nivel de stockpile, el aumento de la capacidad de empuje de los bulldozers aumenta la autonomía del stockpile en caso de detenciones de chancado y el sistema supresor de polvo mejora la visibilidad para la operación de los bulldozers sobre el stockpile. El beneficio global que significan las mejoras implementadas corresponde a un potencial de alimentación de 2.7 millones de toneladas anuales hacia el Acopio Los Colorados, que aseguran la continuidad operacional de la Planta Concentradora.

Ingeniero Civil Eléctrico / El siguiente trabajo muestra la construcción de las curvas de costo marginal de abatimiento de gases de efecto invernadero (CCMA de GEI) asociadas al área de Molienda de la Planta Concentradora de Sulfuros de la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi (CMDIC). El objetivo es determinar el potencial de ahorro de emisiones de CO2e de Molienda a través de la implementación de proyectos de eficiencia energética detectados. El procedimiento de construcción de estas curvas se basa en la implementación del Sistema de Gestión de Energía (SGE), basado en la norma ISO 50.001, desarrollada durante el año 2013 por la Superintendencia Eficiencia Energética (SEE). Esto permite obtener un perfil energético detallado por equipo y zona de producción, con el que logra definir una línea base de consumo de electricidad. El resultado de la auditoría permitió detectar 217 motores eléctricos auxiliares en Molienda, que consumieron un total de energía de 63.9 [GWh] el año 2012. Dentro de estos se encuentran equipos definidos como críticos en consumo, liderados por las bombas de hidrociclones, compresores, bombas de alta presión, lubricación y de sistemas de enfriamiento, y distintas correas transportadoras. Una vez definida la línea base (año 2012), la construcción de las CCMA se vinculan a tres proyectos de eficiencia energética: reemplazo de motores de inducción de eficiencia estándar (IE1) por motores de eficiencia Premium (IE3), implementación de variadores de frecuencia (VDFs) en los motores de inducción críticos, e implementación conjunta de VDFs y motores IE3 sólo en los motores de inducción críticos en consumo de energía eléctrica y alta variabilidad de carga. Los resultados muestran que el potencial de ahorro de energía es mucho más beneficioso (energética y económicamente) al llevar a cabo los proyectos de eficiencia energética en motores de determinadas características nominales y operacionales. Sólo implementando estos proyectos, cuyos retornos económicos son positivos para la empresa, se permiten reducir 1.369 toneladas de CO2e al año, con un beneficio económico de 413.248 [USD].

Ingeniería Civil Eléctrica / En el presente trabajo de título se desarrollan los pasos para identificar e implementar una oportunidad de mejora a la gestión en la planificación del mantenimiento de los camiones de carguío diesel para uso fuera de carretera, en base a la metodología de siete pasos del mejoramiento continuo. El procedimiento que se plantea en esta tesis, es una variante a la metodología de mejoramiento continuo aplicada en la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi. La flota de camiones de carguío diesel Komatsu (modelos 830E y 930E) es la más importante ya que representa el 90% del total de camiones de carguío diesel de la compañía. Es por este motivo que el desarrollo del presente trabajo de tesis se centra en esta flota. Al aplicar la metodología de los siete pasos se identifico una oportunidad de mejora que consiste en cambiar la forma de realizar la planificación, pasando de programar según las horas de detención de los equipos, a efectuar dichas tareas en base a las horas hombre necesarias. Con esta mejora se aumentaría el cumplimiento de los planes de mantenimiento en un 10%. Junto con esto, se creó un nuevo reporte de cumplimientos de los programas con el objetivo de mejorar el control en el avance de los planes de mantenimiento. Además, mediante un análisis de las fallas presentes en los camiones, se identificó una deficiencia en la medición de la resistencia de aislación en las bobinas de los motores de tracción y alternador principal de la flota 830E y en el alternador principal de la flota 930E, deficiencia que se propone eliminar mediante la aplicación de la norma IEEE 43-2000, más específicamente, complementar la medida utilizada llamada Resistencia de Aislación con el Índice de Polarización.

Ingeniero Civil de Minas / La Compañía Minera Cerro Negro es una empresa que se dedica a la producción y venta de cátodos y concentrado de cobre. El método de explotación utilizado para la recuperación de minerales es el rajo abierto. Actualmente, debido a los elevados costos de la energía y el alto nivel de inversión que significa la incorporación de nuevas tecnologías que mejoren los rendimientos y la productividad, Cerro Negro está en un proceso de desarrollo de planes de contingencia con el propósito de optimizar sus operaciones mineras. Es en este escenario en el cual se ha propuesto mejorar las operaciones de perforación y tronadura, dado la importancia que tiene la conminución de la roca en la primera etapa de fragmentación del mineral, donde una granulometría adecuada puede generar un importante ahorro en los procesos posteriores. En la operación actual de P&T se observa como resultados una alta presencia de sobretamaños post tronadura. Esto último se refleja en elevados costos de operación, atribuidos principalmente a la reducción secundaria. Debido a lo anterior, esta memoria tiene como objetivo general la implementación de nuevas metodologías operacionales, de modo de obtener un producto con una granulometría adecuada a los requerimientos de los procesos aguas abajo. El desarrollo de este estudio consistió en ajustes de las mallas de tronadura por sectores y litologías del rajo. Para ello se compararon los resultados de los diseños propuestos con los del diseño actual (caso base), en cuanto a curvas de distribución de tamaño, niveles de vibración y costos. La herramienta utilizada para el análisis granulométrico fue el software ImageJ, mientras que el análisis vibracional se abordó de manera teórica en base al formulismo desarrollado por la Oficina de Minería de Superficie, debido a la falta de recursos económicos de la Compañía. Los resultados de los estudios indicaron que el factor de carga que se debe utilizar, para un diámetro de perforación de 4 , no debe superar los 286 (g/t) en mineral; mientras que, en el caso del lastre, no debe ser mayor a 191 (g/t). Además, en relación a la práctica operacional, se estimó conveniente cargar el explosivo incorporando un taco intermedio, lo que requiere dos Detonadores del tipo Nonel más dos Amplificadores por pozo (doble cebo). Por último, para el amarre en superficie, se recomendó la utilización de retardos bidireccionales de 17 ms entre filas. La aplicación de estos cambios significó una disminución del sobretamaño resultante para las diferentes mallas, desde un máximo de 19 % a un mínimo de 9 %. Se logró también disminuir el factor de carga desde valores superiores a los 300 (g/t) en mineral a valores entre 220 (g/t) y 290 (g/t); mientras que, en el caso del estéril, se alcanzaron valores inferiores a 200 (g/t). Esto último se tradujo en una disminución de los metros perforados y del consumo de explosivos en el rajo, factores que son los de mayor incidencia en el costo global de P&T. Además, se logró controlar el nivel de vibraciones, imponiendo la condición que cada pozo se inicie con un tiempo único diferente del resto y que el retardo entre tiros sea siempre menor a 25 ms, condición que también contribuye a mejorar la granulometría del producto de la tronadura. En suma, con estas nuevas metodologías se logró una utilización más eficiente del explosivo, conclusión que se obtiene de la disminución de 2 (US$/t Mineral) del costo global de P&T. Por otro lado, el impacto del costo de P&T en el costo mina bajó en un 3,8 %. Sin embargo, esta disminución no se vio reflejada en el costo total mina (aproximadamente 22 [US$/t]), debido a que esta cifra se encuentra fuertemente dominada por los costos de carguío y transporte (>50%), y también por problemas que impidieron alcanzar la producción y movimiento de estéril programadas durante los meses del estudio.

Ingeniero Civil, Mención en Estructuras y Construcción / El principal problema ambiental generado por los depósitos de relaves es la contaminación de las napas subterráneas debido a la infiltración en el subsuelo con aguas de proceso. La metodología de depositación de relaves TTD (Thickened Tailings Disposal), implica someter al relave a un proceso de espesamiento, incrementando las concentraciones de sólido en comparación al relave convencional. Este estudio presenta una comparación experimental del potencial de infiltración de relaves convencionales en comparación a relaves espesados con metodología TTD. Para ello se midió empíricamente en una columna de flujo de una dimensión, la infiltración en un suelo natural producida por la depositación sobre el mismo de capas sucesivas de relave de diferentes concentraciones de sólidos, buscando simular el crecimiento de un depósito de relaves. Se implementó una instalación experimental consistente en una probeta cilíndrica de acrílico de 20 cm de diámetro x 100 cm de altura en la que se dispuso en su parte inferior 50 cm de suelo natural compactado, instrumentado con sensores de humedad y un tensiómetro. Luego en forma sucesiva, se depositaron capas de relave, instrumentadas con medidores de humedad, tensiómetro y medidor de temperatura. El programa de ensayos consideró: 2 muestras de relave y 1 muestra de suelo de fundación. Se ejecutaron cuatro ensayos, dos por tipo de relave a dos distintas concentraciones de sólidos. Para el Relave 1 (cobre), tanto el relave convencional como el espesado con metodología TTD, infiltraron el total de la muestra de suelo. Es necesario mencionar que la masa de relave espesado TTD corresponde a 1,85 veces la masa de relave convencional depositado y que en la probeta con relave convencional, en su parte inferior, se acumuló un exceso de agua que permitiría alcanzar una infiltración extra de 12%. Para el Relave 2 (oro y plata), la infiltración alcanzada en la prueba con relave espesado TTD alcanzó aproximadamente el 50% de la muestra de suelo, mientras que durante la prueba con relave convencional, se infiltró el total de la muestra de suelo. La razón entre la masa de relave espesado y la masa del relave convencional equivale a 1,36. En base al análisis y resultados de los ensayos experimentales realizados se ha logrado concluir que la profundidad que alcanza la infiltración dentro del suelo de fundación es una función que depende de la cantidad de agua liberada por el relave hacia el subsuelo y de la curva de retención de agua del suelo, específicamente de su capacidad de campo.

Magíster en Gestión para la Globalización / La minería chilena del cobre tiene una enorme relevancia, como exportador No.1, por disponer del 30% de las reservas mundiales, y por su incidencia en el PIB nacional. Esta industria enfrenta severos desafíos: fuerte deterioro del precio en los últimos meses, aumento de precios de insumos claves, escasez de agua y energía y envejecimiento de los yacimientos. En suma, en una economía globalizada altamente competitiva, la minería chilena del cobre necesita buscar ventajas competitivas no tradicionales. Una fuente de diferenciación, que puede ayudar a una empresa a convertirse en “excelente”, es el adecuado liderazgo de sus recursos humanos. El objetivo de este trabajo fue aportar recomendaciones concretas a una empresa multinacional de la industria minera con operaciones en Chile para la implementación de su modelo de liderazgo corporativo. La empresa escogida fue BHP Billiton, que en Febrero del año 2007 lanzó un nuevo modelo basado en el Liderazgo Transformacional. La metodología utilizada se basó fundamentalmente en una revisión bibliográfica focalizada en encontrar evidencia sobre la correlación entre liderazgo y desempeño y sobre la factibilidad de aplicar un mismo modelo de liderazgo en distintas culturas. Posteriormente se realizaron entrevistas a miembros de BHP Billiton con el objeto de entender el plan de implementación diseñado por la empresa, el grado de avance, los aciertos y las dificultades encontradas. Con base en los resultados de las investigaciones que se presentan en este trabajo, se postula que: El liderazgo transformacional se correlaciona positivamente con un mejor desempeño, mayor innovación y un mejor clima laboral gracias a las 4 I´s que lo componen (Influencia Idealizada, Motivación Inspiradora, Estimulación Intelectual y Consideración Individual) y puede, en consecuencia, convertirse en una fuente de ventaja competitiva. Una empresa multinacional puede aspirar a implementar exitosamente un estilo de liderazgo transformacional en las distintas culturas en las que opera, debido las características universales de los atributos que lo caracterizan. Las recomendaciones a BHP Billiton para la implementación de su modelo de liderazgo se agrupan en 4 componentes: Medir, Demostrar Compromiso, Comunicar y Desarrollar. Estos cuatro componentes dejan de manifiesto la importancia de: Registrar el punto de partida, definir dónde se quiere llegar y gestionar el plan concebido para cerrar la respectiva brecha. Contar con altos mandos que lideren con el ejemplo. Incluir toda la organización, llegando a Operadores y Contratistas. Entregar herramientas a los líderes y un plan de seguimiento para acompañar su desarrollo hacia un comportamiento transformacional. Finalmente, se sugiere dar un énfasis especial al desarrollo del grupo de Graduados (programa de entrenamiento) de la compañía, líderes del mañana que pueden actuar como catalizadores del estilo de liderazgo deseado, con un positivo impacto en el futuro de la compañía.