memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / La minería subterránea se ha enfrentado por años con el gran problema de la aparición de agua-barro en sus niveles de producción y a través de las columnas de extracción, lo cual compromete la integridad y seguridad de los trabajadores que se exponen a diario frente a la ocurrencia de un evento violento de material húmedo, además de posibles pérdidas de equipos e infraestructura dañada. Hasta la fecha, la forma en que se ha enfrentado este problema consiste simplemente en cerrar el punto de extracción que presente mayor humedad, y continuar la extracción en puntos aledaños. Sin embargo, se sabe que esto no provoca más que el traslado del barro hacia otros sectores, teniendo las operaciones que lidiar continuamente con este riesgo. Además, esta medida genera la pérdida de reservas de mineral, las que tienen el suficiente potencial económico para proponer una solución que permita su recuperación, sin arriesgar a las personas. El área de Innovación de División El Teniente dispone dentro de su cartera de proyectos la prueba industrial de extracción de agua-barro en la Fase II de Mina Diablo Regimiento. Este proyecto consiste en implementar una nueva filosofía operacional para poder extraer mineral de puntos previamente cerrados por presencia de barro utilizando equipos tele-asistidos, y reduciendo la exposición de trabajadores en terreno. El objetivo de este estudio se enfoca en realizar un análisis de datos reales obtenidos en la extracción de agua-barro en la Fase II, a través de 41 puntos de extracción, para entregar un seguimiento a la prueba en forma de KPIs operacionales, y posteriormente evaluar, por medio de una nueva estrategia de extracción, los nuevos resultados y aprendizajes obtenidos. El seguimiento a la prueba en el estudio fue realizado por ocho meses, desde enero hasta agosto de 2018, siendo el último mes donde se instauró la nueva estrategia de extracción, y permitiendo de esa manera definir dos escenarios. El primer escenario ocurrió durante el período de enero a julio, donde los siguientes KPIs diferenciadores se obtuvieron: un cumplimiento de producción cercano al 50%, una uniformidad de extracción de 10.2%, una utilización efectiva del equipo de 3 [h/d], y un 88.5% de baldadas efectivas en cada turno. Se verificó que durante estos meses las colgaduras pasaron de un 55% a tener un máximo de 90%, dejando 4 puntos abocados con mineral, debido a que en mayo no hubo extracción ni reducción secundaria, y el material se terminó consolidando. El segundo escenario se presentó una vez aplicada la nueva estrategia, que consistió en ordenar y reestructurar las operaciones unitarias en la Fase II, concentrando las actividades de reducción secundaria en un turno, y priorizando la extracción en los otros dos. Los siguientes KPIs se obtuvieron: un cumplimiento de producción cercano al 95%, una uniformidad de extracción del 14%, una utilización efectiva del equipo sobre 6 [h/d], y un 94.3% de baldadas efectivas en cada turno. Las colgaduras se redujeron hasta un 70%, dejando más de 10 puntos abocados. Se concluye de este nuevo plan que la continuidad operacional en las zanjas permite mantener el flujo gravitacional y evita la formación de colgaduras, aunque también genera la posibilidad de aumentar los eventos de agua-barro. Se recomienda como trabajo futuro continuar el seguimiento de la prueba para documentar los nuevos aprendizajes obtenidos en la prueba de extracción, proponer métodos para aislar por completo la fase de personas en lo que respecta a reducción secundaria, y al final evaluar económicamente el proyecto para comprobar su rentabilidad.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / La minería en Chile es uno de los rubros de la economía más relevantes para el país y debido a los desafíos de competitividad que enfrentamos a nivel global, es necesario avanzar en establecer mejoras de productividad y costos en los procesos mineros, los cuales involucran variados equipos, cuya operación y mantención afectan la productividad y costos del proceso. Muchos de estos equipos requieren repuestos, partes y piezas que deben ser fabricadas. Durante los años 2000 al 2005 a cargo del área de Ingeniería y Control Producción de División Talleres de Codelco Chile, el autor de este trabajo, preparó y diseñó sistemas de alimentación para fundir revestimientos de molinos, chancadoras y otras piezas para variados equipos de la industria minera. Con el fin de fomentar el uso de métodos de fabricación para piezas fundidas estandarizados, traspasar la experiencia acumulada y oportunidades de mejora en costos y plazos con el uso de nuevas tecnologías, el objetivo de este trabajo es diseñar el proceso de fabricación de un revestimiento de Molino SAG (lifter) para la etapa de validación de pieza prototipo o primera pieza, que permite iniciar la producción total de un conjunto de revestimientos. El alcance de este trabajo incluye desde el diseño del sistema de alimentación del prototipo, hasta el análisis de resultados, con una validación teórica y verificación práctica de los resultados; además de una estimación de costos y determinación de oportunidades de mejora que aseguren una pieza fundida de acuerdo a las especificaciones establecidas. Existen muchas restricciones para la fabricación de piezas fundidas, asociadas fundamentalmente a la infraestructura y equipamiento disponible por los fabricantes, variables que afectan la productividad y el costo de fabricación. Se concluye que se cumplieron los objetivos de este trabajo, se estudió y diseñó el proceso de fabricación de un lifter de molino SAG y se logró fabricar una pieza prototipo que cumpliera con las especificaciones establecidas. Se determinaron oportunidades de mejora en los costos y plazos de fabricación. Del análisis y estudio realizado se confirma que la experiencia en la fabricación de piezas fundidas es clave para diseñar y establecer un método de alimentación, ya que las estimaciones y cálculos nos determina sólo una propuesta de solución para la alimentación de la primera pieza a fundir y no necesariamente una solución final. Conocer las limitaciones del proceso de fabricación y la presencia en terreno para validar la propuesta, son dos aspectos claves en el diseño y definición del método de alimentación.

Estudio de la aplicación del Sistema de Colores Munsell, para la caracterización de mineral aurífero proveniente de “labores de cateo libre” antes de su procesamiento; para tal efecto se considerarán los aportes que brindan las disciplinas de geología, mineralogía, química de los minerales y el mismo proceso metalúrgico.La investigación se llevó a cabo en la cordillera oriental de los Andes, al norte de Perú en la provincia de Pataz, donde se encuentra el Batolito de Pataz, yacimiento de tipo orogénico asociado a procesos de metamorfismo y caracterizado por vetas auríferas acompañadas de cuarzo y sulfuro; específicamente en el área de influencia de las actividades de la Compañía Minera Poderosa S.A. / Studying the possibility of Munsell Color System application in order to get gold ore characterization before its process. It is important, to mention that this research consider several contributions, which have been taken from geology, mineralogy, ore chemistry, and metallurgical process. This research took place in the eastern mountain range of the Andes, in the north of Peru in the province of Pataz, where the Pataz Batholith is located, an orogenic type deposit associated with processes of metamorphism and distinguished by its auriferous veins accompanied by quartz and sulfur; this mining site is specifically in the area of influence of the activities of Compañía Minera Poderosa S.A. / Tesis

Tesis para optar al grado de Magíster en Administreación / Juan Aguilera Díaz [Parte I Concentración estratégico y de mercado], Patricio Aguilera Díaz [Parte II Concentración organizativo - financiero] / El objetivo del presente Plan de Negocios es construir una nueva empresa proveedora de servicios a la minería. Este trabajo se realiza para el mercado minero, específicamente para evaluar la viabilidad de prestar servicios a las grandes empresas mineras Chile ubicadas en la región de Antofagasta. La dinámica y la utilización intensiva de recursos para el apoyo en servicio técnico especializado para reparación, asistencia y análisis de equipos rotatorios en esta industria, abre espacios de oportunidad para emprendimientos especializados como el proyecto de esta tesis. El Plan de Negocios se inicia con un análisis de la industria de empresas que entregan servicios a la minería y que se especifica en un nicho de mercado no desarrollado al cual buscaremos los posibles competidores y definiremos nuestros clientes, en esta etapa mostramos el atractivo de la empresa por su diferenciación respecto a las existentes al entregar un producto distinto y completo que se ajusta a las necesidades de las grandes empresas Mineras. Con esto se determinaran las competencias centrales que permitan obtener ventajas competitivas diferenciadoras con rendimientos superiores al promedio del mercado, los aspectos claves tales como; mercado, productos, precio y las reales necesidades y debilidades de los potenciales clientes. Para poder desarrollar esta empresa es necesario definir una organización que pueda desarrollar las ventajas competitivas en el negocio con el know how del equipo gestor, que es clave para lograr la diferenciación respecto a la competencia y será parte importante de los factores críticos de éxito. Se diseña un modelo de negocio con los conceptos necesarios para determinar los planes estratégicos que constan la propuesta de valor y la creación de las estrategias de marketing, RRHH, financieras y de implementación, necesarias para ingresar a la industria definida y ser sustentables en el tiempo. La propuesta de valor central define a esta nueva empresa llamada RAAR como: líder en servicio con tiempos menores al promedio del mercado, reducción de costos para el cliente, disminución de las fallas de equipos, alineado con el negocio de cumplimiento de planes de producción, customizar el servicio y calidad en las reparaciones. La estimación del mercado es de US$ 31,75 M, considerando un 12,4% de participación en la industria minera al séptimo año de operación. La TIR del flujo de caja puro es de 42% con un VAN $535 M, siendo emprendimiento atractivo ya que existen muchas brechas por cubrir en este mercado, además de ir alineado con la reducción de los costos que se encuentra actualmente la Industria Minera. Se divide la inversión entre tres socios, dos fundadores y un inversor que tendrá una salida de $517,9 MM y un 35% de la propiedad. Que al final del año 7 se venderá a $1.381 MM.

Tesis para optar al grado de Magíster en Administración / Rodrigo Ariel Orellana Maldonado [Parte I], Francisco Alexis Orellana Maldonado [Parte II] / Nuestra empresa MES Components, tiene como razón de ser, entregar a nuestros clientes soluciones de alta calidad para sus necesidades operativas de equipos críticos en la extracción de minerales, donde queremos llegar en el mediano plazo, a ser parte del selecto grupo líder de la industria, reconocida como una marca de prestigio en soluciones de reparación de componentes mayores de alta relevancia para los procesos mineros. El mercado objetivo son las principales compañías mineras de la I, II y III región de Chile, donde se entrega el servicio de reparación (Overhaul) de componentes de Palas (baldes, mangos, plumas) y Camiones de Extracción CAEX (tolvas), considerando en una primera fase (II región) un tamaño de mercado objetivo correspondiente a US$ 71 MM anuales, y en una segunda fase (I y III región) un monto de US$ 25 MM anuales, que corresponde a un total de 22 clientes. Se pretende el primer año capturar una cuota de mercado del 2,5%, incrementando año a año en el mismo porcentaje, hasta llegar al quinto año a un 12,5%, logrando durante todo el proyecto ingresos estimados de US$ 15.021.033, considerando en el quinto año un EBITDA de US$ 2.187.012 y una utilidad neta de US$ 1.583.243. Nuestro proyecto tendrá una inversión inicial US$ 530.410, que estará financiado sin deuda, sólo con aporte de los 2 gestores (30% c/u), más 1 inversionista (40%), donde la recuperación de la inversión inicial (Payback) ocurre en el tercer año de operación. La tasa WACC es de 18,23%, con una TIR de nuestro proyecto igual a 49% y un VAN de US$ 857.151. La propuesta al inversionista es de entregar el 31,5 % de la propiedad de la empresa, que incorpora un premio por riesgo del proyecto, entregando dividendo anuales y la parte proporcional correspondiente a la venta de la empresa al finalizar el 5 año del proyecto. Existen algunos riesgos, que por supuesto están categorizados y con su plan de acción como medida mitigatoria. El proyecto finalmente es viable, con la proyección de beneficios que lo hacen muy atractivo de llevar a cabo, el cual genera valor a la industria metalmecánica, a la economía de Chile, Stakeholders y por supuesto a sus 2 gestores e inversionista.

Ingeniero Civil Industrial / La planificación de las operaciones mineras subterráneas en el largo plazo es un problema con un alto nivel de complejidad debido a la gran cantidad de variables y restricciones que se deben tomar en cuenta. Es por esto que actualmente CODELCO utiliza un modelo de optimización de planes mineros para apoyar la toma de decisiones. Este modelo matemático es capaz de determinar el momento en que el mineral se debe extraer de los puntos de extracción, una vez estos han sido habilitados, con el fin de obtener el mayor beneficio económico. Sin embargo, este modelo no determina el plan óptimo de habilitación de puntos de extracción, sino que lo recibe como un dato de entrada. En este trabajo se expandió el sistema de planificación anterior, añadiéndole la capacidad de determinar el plan de habilitación de puntos de extracción, es decir, el periodo cuando cada punto de extracción debe ser comenzado a explotar (lo cual conlleva la realización de obras civiles de preparación), respetando una secuencia de apertura de puntos dada. Esto se logró mediante la modelación de la extracción de columnas como un flujo en redes. La formulación de la extracción de mineral de una columna como un flujo en redes se basa en crear estados posibles a lo largo de los periodos de planificación (nodos) y arcos que permiten pasar de un estado a otro en periodos consecutivos. Esta nueva formulación permitió fortalecer la solución relajada del problema de planificación, obteniendo resultados menos fraccionarios y con garantías de ser enterizados mediante heurísticas para obtener soluciones factibles aceptables. Además, permite implementar la capacidad de determinar el plan de apertura de puntos de extracción agregando más arcos o posibilidades de solución, al costo de elevar la dificultad del problema y, por lo tanto, los tiempos de resolución. Para paliar el aumento en los tiempos de resolución, se ha incorporado una metodología de agregación del recurso minero que puede generar reducciones importantes en estos tiempos sin afectar de manera significativa la evaluación económica del negocio. Esto se sustenta en la característica particular de la extracción por hundimiento, donde los puntos de extracción cercanos deben ser explotados de manera similar, por lo tanto, agruparlos en un mismo recurso no afecta de manera sustancial su explotación individual. Finalmente, los resultados arrojan que el modelo de planificación de área variable es efectivamente capaz de determinar el plan de habilitación económicamente más conveniente y que puede producir mejoras en los beneficios netos del negocio. En un ejercicio de prueba, se han contrastado las soluciones del modelo de área fija con el de área variable y este último ha producido mejoras en el VAN del orden del 3%. Estas mejoras son debidas principalmente al ahorro por postergación de los costos de habilitación de puntos de extracción y a la mejora de los ingresos por el aumento en la flexibilidad de la solución.

Ingeniero Civil de Minas / El objetivo del presente trabajo es medir el impacto que tiene la dilución en la planificación de minas cielo abierto, para cuerpos altamente estratificados y vetiformes. En la actualidad la industria minera ha alcanzado un punto donde el descubrimiento de nuevos yacimientos masivos tipo pórfido cuprífero se vuelve cada vez más rara. Por ello los yacimientos de vetas cobran cada vez mayor importancia en el negocio minero. Un desafío que presentan estos cuerpos es la incorporación de técnicas o practicas operacionales que permitan alcanzar una selectividad suficiente para volver rentable el proyecto, sin mencionar que en ciertos contextos geológicos las estructuras presentan contaminantes, por lo que incluso siendo rentable pueden existir problemas en etapas posteriores. Con este fin se debe tratar la dilución como un factor fundamental, tema que en la industria actual es poco estudiado. Para ello se cuenta con la siguiente metodología, mediante un estudio de un yacimiento de cobre modificado, que imita a uno autentico a escala real. Primero se lleva a cabo un estudio sobre los tipos de dilución, su impacto y formas de cuantificarla en la industria. Luego se generan escenarios con diferentes leyes medias en la roca caja, además de cuatro cambios de soporte, con el fin de verificar el impacto en un amplio espectro de casos. Se construye un indicador que evalúa la vecindad de cada bloque, estableciendo una categoría según el contacto existente para cada uno de los bloques del modelo. Después se calculan las proporciones de mineral en contacto con estéril, cuantificando así la cantidad de recursos susceptibles a diluirse. A continuación, se realiza la planificación a largo plazo, donde finalmente se recolectan los resultados de los casos propuestos y se analizan mediante indicadores técnicos y económicos claves. Se llega que, a medida que aumenta el tamaño de bloque, aumenta la categoría de mineral en contacto con estéril, reduciéndose así la cantidad de mineral sin riesgo de dilución y de la misma manera se reduce el estéril en contacto solo con estéril, aunque en menor proporción. Finalmente, aplicando restricciones de mezcla en la planificación, admitiendo un máximo de dilución permitido, se producen castigos al VAN del proyecto, llegando a un balance entre el riesgo de diluir el recurso y el valor del plan.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas / Este trabajo tiene como objetivo estudiar experimentalmente, a escala de laboratorio, la remoción de sulfato, desde aguas que contienen concentraciones muy altas, por medio de procesos de adsorción de alta eficiencia. Para lo anterior se sintetizan sustancias oxi-hidroxiladas de hierro, a partir de cloruro férrico () con dos agentes alcalinizantes tales como hidróxido de sodio () y cal viva (). Estudios preliminares fueron realizados para establecer y ajustar el mejor protocolo de síntesis de estructura de hierro. Un total de seis sustratos fueron sintetizados a partir de un diseño experimental factorial completo obtenido a partir de las dos variables: agente alcalinizante y valores de pH (5, 8 y 11.4). Dichos sustratos luego de su síntesis, filtrado y secado fueron utilizados para realizar estudios cinéticos de adsorción de sulfato. Los experimentos cinéticos fueron implementados introduciendo el sustrato a temperatura ambiente (apróx. 23°C ± 2°C) en un volumen de 1,000 mL de solución acuosa a pH 5, y concentración del anión sulfato igual 635 mg/L, manteniendo una densidad de pulpa igual a 50 g/L. El muestreo consistió en remover 10 mL de la solución en tiempos de 2.5, 5, 10, 30, 60 y 120 min. Finalmente, las muestras son analizadas por nefelometría utilizando cloruro de bario (II) para determinar la concentración de sulfato en solución. Las concentraciones óptimas para un correcto control de pH durante la síntesis del sustrato involucran trabajar con molaridades teóricas de hidróxido de sodio y cal igual a 10 y 2.97 M, respectivamente. Los mejores resultados cinéticos de adsorción fueron obtenidos con el sustrato sintetizado a pH 5 utilizando hidróxido de sodio y cal como agente neutralizante obteniendo capacidades máximas de adsorción igual a 12.5 y 12.8 mg /g, respectivamente. Los peores resultados cinéticos de adsorción fueron observados con el sustrato a pH 11.4, posiblemente debido a estructuras altamente desordenadas por la rápida hidrólisis de los iones férrico que luego pierden la capacidad de adsorber el anión sulfato. El modelo cinético generado sugiere un comportamiento de orden 2, con menores valores de constante L para aquellos sustratos de mejor rendimiento y la constante k no parece tener relación con los rendimientos de adsorción. Un análisis DIS de las isotermas BET obtenidas indica que el sustrato sintetizado a pH=5, tiene un porcentaje de superficie de alta energía de 272% con respecto al material obtenido a pH = 8, mientras que el porcentaje asociado a energía superficial baja decae a un 64%. Esto explica mejores rendimientos para el sustrato generado a menor pH. Resultados de difracción de rayos X e infrarrojo muestran características similares a la ferrihidrita, aunque puede tratarse de sustratos compuestos por más de un mineral oxi-hidróxido, dado que se reconoce también presencia de goethita, schwertmanita y feroxyhyte.

Memoria para optar al título de Geóloga / Un factor importante en la industria minera es el alto valor económico de las operaciones destacando los procesos de conminución. Los ensayos geometalúrgicos que estiman el comportamiento en molienda del procesamiento mineral y la energía en los molinos corresponde al Bond Work Index (BWI) y el SAG Power Index (SPI). Estos ensayos junto al Crusher Index (CI), permiten estimar la capacidad de tratamiento de la planta de molienda en tonelada por hora (TPH) optimizando de esta forma, la cantidad de materiales que ingresa al proceso. El objetivo principal del presente estudio es plantear una metodología para la predicción de variables geometalúrgicas a partir de características geológicas de un pórfido cuprífero mediante métodos de aprendizaje automáticos. Los métodos a utilizar son Support Vector Machine (SVM), Random Forest y Partial Least Squares (PLS). En este trabajo, se modela la variable geometalúrgica SPI usando datos de análisis QEMSCAN, análisis ICP, litología, alteración, mineralización y variables hiperespectrales (VNIR-SWIR). La zona de estudio corresponde a la minera Spence, un yacimiento tipo pórfido cuprífero con enriquecimiento secundario. Para predecir la variable SPI, se realizaron tres experimentos principales en cada método: utilizando todos los datos, seleccionando ciertos atributos y eliminando las variables hiperespectrales. En el caso del método Random Forest, se realizó una variación en la predicción al incluir las variables categóricas. En base a los resultados, los métodos que obtuvieron un menor error cuadrático medio fueron PLS y Random Forest. El método SVM siempre obtuvo los errores cuadráticos medios más altos en la predicción. Al eliminar las variables hiperespectrales de la base de datos, el error cuadrático medio (MSE) aumenta indicando la importancia que poseen estas variables en la predicción. Al incluir las variables categóricas, se observa un aumento leve del MSE. En las variables hiperespectrales, se observa que las bandas de mayor importancia son las que pertenecen al rango espectral VNIR. A este rango se le asocia minerales como la pirita, óxidos de Fe, alunita y crisocola. Los atributos principales en la predicción del SPI son el apatito, muscovita-sericita, V, Mg, caolinita, biotita, Sr y ortoclasa. Finalmente se tiene que el comportamiento reológico de los minerales junto a su estructura interna, son características importantes influyentes en el valor del SPI. También se debe considerar otros factores como la textura y la existencias de estructuras geológicas. / Laboratorio ALGES

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 31/8/2020. / Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / La actividad minera está sujeta a distintos tipos de incertidumbre: mercado, geológica y operacional. Las incertidumbres antes mencionadas provocan diferencias entre los resultados del plan minero real y el plan esperado. La correcta evaluación del impacto de cada una de ellas en los resultados del plan minero podría permitir identificar las que mayor impacto tienen y tratar de gestionarlas mediante planes de acción. En este contexto, la presente investigación tiene por objetivo la evaluación del impacto de la incertidumbre geológica y operacional en los resultados del plan minero a corto plazo en una faena a cielo abierto. Con respecto a la incertidumbre operacional, se identifican tres tipos: asociados a los parámetros operacionales, a los eventos operacionales y a la reasignación de componentes operacionales. La asociada a parámetros operacionales tiene relación con los tiempos, velocidades y capacidades de los componentes mineros. La asociada a eventos operacionales tiene que ver con los eventos de no disponibilidad y finalmente la asociada a la reasignación operacional tiene relación con la estrategia de operación ante cambios de no disponibilidad de componentes mineros. Con respecto a la incertidumbre geológica, se desarrollan simulaciones condicionales de la ley de cobre total, cobre soluble y razón de solubilidad a partir de datos de pozos de tronadura, usando el método de bandas rotantes. Para la evaluación de la incertidumbre, se toma un caso de estudio correspondiente a una faena minera a cielo abierto ubicada en el norte de Chile. El yacimiento explotado corresponde al del tipo pórfido cuprífero y actualmente se encuentra en la zona de mineral de óxidos de cobre. Para soportar la integración los tipos de incertidumbre operacional, se desarrolla y utiliza un modelo de simulación que emula la lógica de operación de un sistema de manejo de materiales de una faena minera a cielo abierto. Una vez que el modelo es satisfactoriamente verificado y validado contra datos reales, es usado para evaluar el impacto de estas dos fuentes de incertidumbre. Se observa que, a partir del caso de estudio, la incertidumbre geológica asociada a las leyes de cobre total y cobre soluble en la alimentación a chancado no es significativa para un plan de movimiento de material fijo. Con respecto a la incertidumbre operacional asociada a los parámetros operacionales, se concluye que no hay diferencias significativas en los resultados del plan cuando se caracterizan por medio de medias o distribuciones de probabilidad. En cambio, la incertidumbre asociada a los eventos operacionales y a las reasignaciones operacionales es la que más impacta en los resultados del plan minero. Como recomendaciones, se deben realizar esfuerzos para poder replicar en forma consistente la realidad de la operación minera para así obtener estimaciones más cercanas a su real desempeño.