Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / El proceso de planificación minera es un etapa clave con miras a la obtención del mejor valor del negocio, no obstante, existen ciertas incertezas en el proceso asociadas a interferencias de distinta naturaleza. En este trabajo se busca desarrollar una metodología que permita incorporar en forma dinámica interferencias del tipo operacional con origen geotécnico. Es común observar en etapas previas de ingeniería que dichas interferencias sean consideradas y cuantificadas con el objetivo de establecer su impacto en el proyecto. La Mina El Teniente de CODELCO, cuya producción representa aproximadamente el 8% del cobre fino a nivel nacional, se encuentra constantemente en crecimiento desarrollando la ingeniería de cada uno de los nuevos sectores productivos e identificando los riesgos críticos a la materialización del proyecto como lo es la existencia de estallidos de rocas producto de la geotecnia y profundidad donde se desarrolle el nuevo proyecto. El siguiente trabajo propone una metodología para incorporar la probabilidad de ocurrencia de un evento sísmico de magnitud determinada en base a variables geotécnicas, minerías y operacionales .La metodología se compone principalmente por dos modelos; El primero busca estimar el peligro sísmico en base a características geotécnicas y operacionales, el cual fue definido en el informe Peligro Sísmico para el Plan Exploratorio (PSPEX). El segundo es un modelo de optimización que alimenta el software de planificación minera Universal Delphos Sequencer and Scheduler (UDESS). Integrando ambos modelos mediante bloques de iteración y evaluación secuencial de los resultados, se genera un plan de producción e incorporación de área que permita establecer la mínima probabilidad de peligro sísmico inherente al cumplimiento del plan definido para las zonas de análisis. Se definen tres casos en los cuales se busca controlar el peligro sísmico en un caso pasado o PSPEX; replicando la extracción e incorporación por periodos, uno presente o PND; el cual permite producir o incorporar sin replicar temporalidad y finalmente uno futuro ; que permita estudiar el impacto de cada una de las variables geotécnicas involucradas. Se generaron planes de producción acordes a lineamiento de planificación entregados por la División El Teniente. En todos y cada uno de estos casos, se logró disminuir la probabilidad de peligro sísmico por zona, en algunos de ellos cumpliendo el Peligro Sísmico Límite (PS_Límite) establecido y en otros casos su disminución considerable debido a las restricciones exigidas para el cumplimiento del plan no lo permitían. Se desprende una evaluación del valor presente neto por iteración asociada a la variación de la probabilidad, lo cual puede definir criterios evaluación al momento determinar el valor del proyecto afecto a riesgo. La metodología logra incorporar el peligro sísmico para una zona de análisis dados sus parámetros geotécnicos y operacionales en forma dinámica. Dada su flexibilidad, es posible que fueran incorporadas otras interferencias operacionales definidas por modelos cuyas variables puedan ser controladas en el modelo de optimización, como el propuesto en este trabajo de tesis. Se recomienda continuar con la profundización del modelo de Peligro Sísmico, el cual permita una calibración automática y/o extrapolación de este, para su aplicación en otros sectores o minas. De este modo podría ser considerado el Peligro Sísmico en forma dinámica en el desarrollo de la Planificación Minera de nuevos sectores productivos.

Actualmente en Chile se están diseñando presas de arenas de relaves con alturas superiores a 250 m. A nivel mundial son escasos los antecedentes de construcción y del comportamiento de las arenas cicloneadas que conforman los muros resistentes de estos depósitos baja las altas presiones de confinamiento. El objetivo principal de desarrollar este trabajo, fue analizar el comportamiento de arenas de relaves a altas presiones de confinamiento teniendo como marco de referencia lo reportado en arenas naturales. En particular, lo relativo al impacto de las altas presiones de confinamiento sobre las propiedades de resistencia al corte bajo condiciones drenadas y no drenadas, rigidez del material a pequeñas y grandes deformaciones, así como su efecto sobre sobre la resistencia cíclica. Se presentan resultados de ensayos geotécnicos realizados sobre arenas de relaves de cobre, bajo presiones de confinamiento de hasta 30 kg/cm2 . Los ensayos corresponden a 4 diferentes tipos de relaves, provenientes de 4 operaciones mineras distintas. Se ensayó un amplio rango de presiones de confinamiento, densidades y contenidos de finos, de modo de cubrir la mayor diversidad de casos. Estos ensayos incluyen: granulometría, propiedades índices, compactación, triaxiales estáticos (drenados y no-drenados), triaxiales cíclicos, triaxiales a pequeñas deformaciones y ensayos en columna resonante. La interpretación de los resultados de los ensayos ha permitido establecer un marco de referencia del comportamiento de las arenas de relaves a altas presiones, con las siguientes conclusiones principales: La rotura de partículas no es tan pronunciada como en algunas arenas naturales, La envolvente de resistencia drenada no es sensible a las altas presiones ni al rango de contenido de finos ensayados, La resistencia no drenada promedio disminuye al incrementarse el contenido de finos, pero son comparativamente mayores que los reportados en la literatura técnica para arenas naturales, El módulo de deformación tangente inicial (Ei), para el rango de densidades y presiones ensayadas, es poco sensible al rango de contenido de finos ensayados (12% - 30%), Se observa un fuerte incremento en el módulo de corte máximo por efecto de las presiones de confinamiento e índice de vacíos, Para presiones de confinamiento mayores que 10 kg/cm2 , no hay cambios significativos en el valor de la resistencia cíclica (Rc), La aplicación de los factores de ajuste por sobrecarga (Ky anisotropía K típicos, indicados en la literatura técnica para arenas naturales, puede implicar la subestimación del valor de la resistencia cíclica en arenas de relave.

Debido a que la licuación de suelos es un fenómeno que ocurre en varias partes del Perú, surge la necesidad de emplear métodos de análisis de licuación de suelos. Sin embargo, son muy numerosos, por lo que una comparación entre estos es útil para determinar si uno u otro resulta más conveniente dado un cierto escenario particular. Por tanto, el objetivo de este trabajo de investigación es el de realizar un análisis comparativo entre cuatro métodos de licuación de suelos. Específicamente, se busca presentar los cuatro métodos seleccionados, evaluar el potencial de licuación para un suelo dado y comparar los resultados obtenidos y parámetros empleados. Los métodos seleccionados fueron los de: R.W. Boulanger e I. M. Idriss (2014), Kayen R. et al. (2013), Eurocódigo 8 – AENOR (2011) y Cetin et al. (2016). El caso de estudio será para un suelo ubicado en territorio peruano, en específico, en la ciudad de Juliaca en Puno, y para dos sismos: uno esperable en la zona y otro cuya ocurrencia es muy improbable. Se analiza de esta manera para observar cómo varían los métodos con la magnitud y aceleración de un sismo. En este análsis comparativo se encuentra que el método de Cetin et al. (2016) es el más confiable de utilizar, por ser el que considera más variables; mientras que el del Eurocódigo 8 – AENOR (2011) es el más práctico de usar al ser parte de una norma. Además, para sismos fuertes (factores de seguridad de licuación bajos) los métodos tienden a asemejarse para estratos licuables y las curvas basadas en el número de golpes N del ensayo SPT tienen la misma forma, a diferencia del método que emplea la velocidad de ondas de corte. La variabilidad de las propiedades del suelo utilizado, complican el análisis de resultados final en cuanto a la búsqueda de relaciones. Sin embargo, es posible obtener diferencias numéricas cuantificables y cualitativas entre cada uno de los métodos.