Ingeniero Civil de Minas / El presente informe consiste en evaluar la explotación combinada de los recursos Toki y Quetena. El método comprende una explotación subterránea mediante Block Caving con el cual se pretende extraer los sulfuros y posteriormente aplicar lixiviación In Place sobre el material remanente compuesto principalmente por óxidos y mixtos. La lixiviación In Place, definida como la lixiviación sobre material fragmentado posterior a una intervención minera, considera a favor la misma infraestructura construida para la aplicación del Block Caving. El método consiste básicamente en la irrigación del mineral a partir de la solución lixiviante la cual es inyectada por pozos ascendentes de 100 m de altura ubicados en la intersección de zanjas y galerías presentes en el nivel de producción. Las soluciones captadas en la base del material fragmentado son enviadas a la Planta SX-EW donde el cobre es recuperado. Los yacimientos Toki y Quetena de tipo pórfidos cupríferos están ubicados entre 2 a 5 kilómetros al noroeste de Calama. Los cuerpos están cubiertos bajo una capa de gravas estériles, cuya potencia media es de 100 metros. La mineralización predominante en el caso de los sulfuros es calcopirita y bornita, mientras que para los recursos lixiviables son principalmente óxidos verdes (malaquita-crisocola, menores arcillas con cobre). El mineral se explota a partir de tres sectores: Quetena, Toki Norte y Toki Sur. En los dos primeros se realiza una explotación combinada, mientras que en el tercero solo es rentable la extracción de sulfuros mediante Block Caving. El total de reservas sulfuradas es de 126 MTon, con ley de cobre media de 0.6 %, mientras que en el caso de los óxidos se determinaron 20.3 MTon de reservas a una ley media 0.41%. Se estipuló a partir del plan de producción un ritmo medio de 40.000 TPD para la extracción de sulfuros y de 70,000 TMF/año para el proyecto global. La evaluación económica fue realizada a partir de un precio del cobre 2.8 US$/lb cuya fuente son las orientaciones comerciales asociadas al largo plazo. El proyecto es rentable en un escenario probable del precio del cobre, donde el VAN es de 180 MUS$ con una inversión requerida de 526 MUS$, que como punto a favor cuenta con el ahorro asociado a los gastos de construcción de las plantas concentradora y SX-EW por estar disponibles en el distrito.

Ingeniero Civil de Minas / La productividad en la industria minera está en la agenda del sector y es un desafío constante el cómo medir efectivamente las obras de construcción en los proyectos mineros subterráneos, donde las condiciones inherentes del método de explotación junto a la arquitectura mina, dificultan las labores. El trabajo a desarrollar tiene como objetivo principal generar una metodología para cuantificar la productividad y llevar a cabo un seguimiento de la preparación minera en proyectos subterráneos explotados por Block/Panel Caving. La metodología propuesta corresponde a la construcción de indicadores de productividad en base a la definición de eficiencia y eficacia. Cuantificando la eficiencia en base a la utilización de los recursos, por medio de la relación entre lo que se produce y los elementos productivos que participan en el proceso. Y la eficacia a través de la obtención de las metas planificadas, con un indicador del porcentaje de cumplimiento del avance físico con respecto al programa. Se definen diferentes métricas que ayudan a determinar la velocidad de construcción, cuantificando la magnitud y/o volumen de actividades que se realizan en los últimos años en la División El Teniente, específicamente para los sectores de Esmeralda, Reservas Norte y Diablo Regimiento. Para la estimación de la productividad se recopila información histórica del control y seguimiento del cumplimiento físico y financiero de las obras junto al número de trabajadores que están relacionados. Los resultados arrojan que la División el Teniente en el periodo del 2006 2015 ha aumentado su eficiencia medida con el indicador propuesto en un 90%, y presenta un cumplimiento promedio del 91%, ubicándose en una zona de alta productividad. Para cada uno de los sectores, los resultados dieron que todos han aumentado su eficiencia en el periodo de 2011 2015. Esmeralda en un 74%, Reservas Norte un 59% y Diablo Regimiento un 84%, mientras que la eficacia con el cumplimiento ha sido más variable para cada sector. Finalmente, la productividad calculada con esta metodología, tiene dos funciones, servir como parámetro de mejoramiento en procesos futuros y como registro histórico y línea base para comparaciones más adelante. / 26/01/2022

Geólogo / En minería subterránea, los problemas de inestabilidad de las excavaciones dependen esencialmente de los esfuerzos y de las características del macizo rocoso. Los esfuerzos se asocian a la condición in situ (profundidad, tectonismo, otros) y a los inducidos por las mismas excavaciones (tamaño y forma). En relación al macizo rocoso, son importantes las características del material o roca intacta, pero sobre todo las características geométricas y mecánicas del arreglo estructural. Se ha observado que en las grandes inestabilidades geomecánicas en mina El Teniente (explosiones de roca y cuñas) existe un importante control estructural, en muchos casos definido por estructuras geológicas sub paralelas a las excavaciones (González & Brzovic, 2015), de trazas menores a los estándares de mapeos mina y/o muy difíciles de observar en ellos. Dentro las características mecánicas y geométricas de las estructuras geológicas, el tamaño o largo también es una de las más importantes y a su vez más difíciles de observar por su intrínseca característica 3D (observaciones en sondajes 1D, afloramiento rocoso o cara de una excavación 2D). Para resolver el tamaño de las estructuras geológicas en torno a las excavaciones, la literatura especializada en geología estructural ha avanzado con el desarrollo y la construcción de lo que se ha denominado el Arreglo Estructural en 3D o Discrete Fracture Network (DFN). El DFN, en relación a largo de las estructuras geológicas, se basa en las relaciones matemáticas de observaciones en 2D y la propiedad 3D tamaño de las mismas, desarrollada por Warburton (1980). Trabajos previos realizados en Mina El Teniente, basados en la construcción de modelos estocásticos del arreglo estructural, han establecido un tamaño medio de las estructuras geológicas (vetillas tipo stockwork) de 1,0 m para una distribución lognormal y de 0,9 m para un distribución exponencial en la roca dacita (Brzovic y Herrera, 2011). Es de esperar que esta característica geológica del stockwork presente variaciones a lo ancho y largo del yacimiento. En este trabajo se presenta una metodología que permite la construcción de modelos de DFN a partir de la información obtenida del mapeo de estructuras mediante el uso de la fotogrametría digital en el software 3DM Analyst. En otras palabras, se construye un modelo DFN, definido por parámetros básicos, que se ajusta a las propiedades observadas en fotografías digitales 3D de los desarrollos (Mapeos). Estos parámetros básicos corresponden a: i) Distribución de Orientaciones, ii) Distribución de Tamaños, e iii) Intensidad de Fracturamiento P_32 (m^2/m^3). La distribución de orientaciones se simula mediante la técnica de remuestreo estadístico Bootstrap (Efron, 1979), la distribución de tamaños mediante la aplicación del método Simulated Sampling (La Pointe et al., 1983), y la Intensidad de Fracturamiento mediante la correlación existente entre distintas medidas de intensidad, P_21 (m/m^2) y P_32 (m^2/m^3) (Dershowitz & Herda, 1992). Los análisis de detalle para 70 fotografías o imágenes 3D de los túneles en mina El Teniente en los niveles actuales de explotación (Mina Reno y Esmeralda) se realizaron para distintos tamaños de corte de largo de traza observado de las estructuras geológicas (Truncation bias). Los resultados permiten decir que la intensidad de fracturamiento, orientación y distribución de largos de las estructuras geológicas varían disparo a disparo con rangos específicos de P32 entre 2 y 7 m2/m3 para un tamaño de corte mínimo de 0,5 m en roca Cmet. Estos resultados permiten estudiar también las características geológicas propias del stockwork y su aplicación a la estabilidad de las excavaciones. De hecho, la metodología propuesta entrega además un criterio para definir las características del arreglo estructural (DFN) entorno a las excavaciones.

El presente estudio busca demostrar la factibilidad del uso de emulsión a granel en minería subterránea a través de los beneficios obtenidos mediante el desarrollo de pruebas en la Unidad Minera Dacar, minera polimetálica en etapa de preparación ubicada en el distrito de Huachocolpa en la ciudad de Huancavelica a 4680 m.s.n.m., con el producto Emultex PDBG, emulsión especialmente recomendada para perforaciones horizontales y perforaciones descendentes de hasta 15 metros de profundidad. Basado en los antecedentes, características, y performance de la emulsión a granel, se obtiene beneficios técnicos, económicos, operativos y en gestión de seguridad que en comparación con el uso de ANFO como columna de carga suman valor a la operación, lo cual será demostrado en la presente investigación. Con este propósito, se desarrolló las pruebas de carguío con emulsión a granel Emultex PDBG en voladuras de desarrollo horizontal cuyos resultados serán comparados con una línea base levantada en campo, en la cual se utilizaba como columna de carga explosiva al ANFO. Los parámetros que sirvieron para comparar el performance de ambos productos fueron el tiempo de carguío, eficiencia de disparo, factor de carga equivalente en ANFO, sobrerotura, análisis de fragmentación y monitoreo de gases post voladura. Tras realizar las pruebas con emulsión a granel Emultex PDBG, se hizó el análisis comparativo correspondiente y se demostró la factibilidad del uso de emulsión a granel a través de los beneficios generados en temas económicos, operativos y de seguridad. Tal fue el impacto generado por los beneficios obtenidos que la Unidad Minera Dacar decidió realizar la implementación de carguío con emulsión a granel Emultex PBDG en el 100% de voladuras en desarrollo horizontal.

La presente tesis conta en desarrollar las bondades de los detonadores electrónicos para minería subterránea de vetas angostas, el caso de estudio se realizó en la U.M. Pan American Silver Huarón S.A. Los detonadores electrónicos tienen como objetivo principal segregar el mineral y el desmonte con una sola voladura, lo que anteriormente se conocía como método de circado. Esta segregación mineral/desmonte genera una ley de plata menos diluía de gran valor (gr/Tn) a comparación de los detonadores pirotécnicos. Asimismo, según los aspectos técnicos las pruebas indican que los detonadores electrónicos tienen mayor eficiencia de avance 93% y una menor sobre rotura 7%. Los detonadores electrónicos al ser totalmente programables, se configuran los retardos de cada detonador con la finalidad de generar la segregación, se debe realizar una nueva malla de perforación con la característica principal de realizar el arranque en la estructura del desmonte ya que deseamos que la mayor cantidad de explosivo y energía salga en un primer tiempo a una longitud de 20 metros mientras que la estructura de mineral salga en un segundo tiempo a la longitud de 5 metros. Los beneficios económicos son considerables, los detonadores electrónicos se configuran en una malla de perforación de 28 taladros generando un costo de explosivo de US$ 181.33 mientras que los detonadores pirotécnicos se configuran en una malla de perforación de 30 taladros generando un costo de explosivo de US$ 191.78. Asimismo, el costo unitario de cada detonador electrónico es de US$ 11.50, a contraste del pirotécnico que cuesta US$ 1.40. Si bien encarece el costo del producto el beneficio de la segregación genera una mejor ley de plata, tal como se muestra el siguiente cuadro: Electrónico Pirotécnico Variación Ley Ag (gr/Ton) 190.06 112.75 77.31 VPT (US$/Ton) 137.19 81.39 55.80 Utilidad por disparo (US$) 20,469 9,628 10,841 Utilizad mensual (US$) 3,634,030 1,882,141 1,751,889 Se comprueba la ventaja económica y operacional del uso de los detonadores electrónicos; además, aporta a las mejores prácticas de seguridad de las operaciones mineras subterráneas ya que se ha realizado un análisis de sismicidad y afectación de las cajas para ambos tipos de detonadores y se llega al resultado que con los detonadores electrónicos se reduce en 30% las vibraciones en las cajas.

El presente trabajo de investigación pretende describir como los proyectos de perforación diamantina podrían verse beneficiados con el uso de metodologías ágiles como una herramienta más para su gestión. En tiempos donde todo está evolucionando y cambiando, la manera en la que dirigimos y gestionamos los proyectos de perforación diamantina debe estar enmarcado dentro de la política empresarial de las compañías que realizan esta actividad y de los clientes que contratan estos servicios. De esta forma la exigencia e innovación se hacen necesarios para optimizar los recursos con los que se cuenta, y cumplir de forma eficiente los objetivos planificados al inicio de la campaña. La perforación diamantina entre otras cosas nos ofrece la posibilidad de calcular con certeza el valor económico de un recurso mineral teniendo en esta actividad una oportunidad de mejora en cuanto se refiere a su planificación y gestión. Algunas compañías a modo de buenas prácticas desarrollan sus proyectos de perforación bajo la metodología enmarcada dentro del Project Management Institute (PMI), sin embargo, a medida que los proyectos de perforación van evolucionando y aumenta su nivel de complejidad e incertidumbre, las empresas van incorporando diversas metodologías y software, para potenciar su gestión como: Primavera, Prince; Project; Progia; Six Sigma; etc. Para poder dar una respuesta rápida en este ambiente complejo donde cada día van apareciendo nuevas interferencias que no fueron identificadas en un principio. El instituto de gestión de proyectos (PMI), ha incorporado su guía práctica Ágil. El enfoque ágil, ha revolucionado la manera de trabajar de los equipos, la adaptación de las organizaciones y la gestión de los procesos en los proyectos informáticos. Así surge la interrogante: ¿Podemos aplicar las metodologías agiles a otros proyectos que no sean informáticos? La gestión de la perforación diamantina: ¿Puede adaptarse a este nuevo concepto de gestión? o viéndolo de otra manera ¿qué de malo hay en gestionarlo bajo un enfoque de metodología tradicional?, trataremos de contestar estas interrogantes mediante un análisis cualitativo de los costos fijos y variables que impactan en el costo final del precio de la perforación diamantina ($/m), de un proyecto soportado por la gestión ágil. En definitiva, la aplicación de una metodología que tuvo éxito en una industria no necesariamente podría tener éxito en otra. Pero vale la pena analizarlo ya que de ello depende la generación de oportunidades que nos presenta el enfoque Ágil de la gestión de proyectos. / This research work aims to describe how diamond drilling projects could benefit from the use of agile methodologies as one more tool for their management. In times where everything is evolving and changing, the way in which we direct and manage diamond drilling projects must be framed within the business policy of the companies that carry out this activity and of the clients who hire these services. In this way, the demand and innovation are necessary to optimize the resources available, and efficiently meet the objectives planned at the beginning of the campaign. Diamond drilling, among other things, offers us the possibility of calculating with certainty the economic value of a mineral resource, taking in this activity an opportunity for improvement in terms of planning and management. Some companies as good practices develop their drilling projects under the methodology framed within the Project Management Institute (PMI), however, as drilling projects evolve and their level of complexity and uncertainty increases, companies are incorporating various methodologies and software to enhance its management such as: Primavera, Prince; Project; Progia; Six Sigma; etc. To be able to give a quick response in this complex environment where new interferences appear every day that were not identified at first. The project management institute (PMI) has incorporated its Agile practical guide. The agile approach has revolutionized the way teams work, the adaptation of organizations and the management of processes in IT projects. Thus the question arises: Can we apply agile methodologies to other non-IT projects? Diamond Drilling Management: Can You Adapt To This New Management Concept? Or, looking at it another way, what is wrong with managing it under a traditional methodology approach? We will try to answer these questions through a qualitative analysis of the fixed and variable costs that impact the final cost of the diamond drilling price ($ / m), of a project supported by agile management. Ultimately, the application of a methodology that was successful in one industry may not necessarily be successful in another. But it is worth analyzing it since the generation of opportunities presented by the Agile approach to project management depends on it.

El proyecto actual se enfoca en MDH-PD S.A.C., una firma con 56 años de experiencia en servicios de perforación diamantina en el sector minero, que emplea tecnología avanzada y goza de reconocimiento global. La principal problemática abordada es la baja productividad en las operaciones de cada proyecto minero de la empresa y las deficiencias en la atención postventa al cliente. Este proyecto tiene como objetivo identificar y analizar a fondo estas problemáticas, proponiendo alternativas para mejorar los procesos, con énfasis en su calidad, con el fin de aumentar la productividad y la satisfacción del cliente. Cabe destacar que estas mejoras son de fácil implementación y bajo costo. La creciente competitividad en el mercado minero impulsa nuestro análisis y objetivos. Al superar las expectativas de los clientes, MDH-PD S.A.C. obtendrá una ventaja competitiva, lo que impulsará su rentabilidad y posicionamiento a corto plazo. Con su sólido prestigio en el sector minero, la empresa se beneficiará de este proyecto en términos de crecimiento y expansión. Un diagnóstico sobre la satisfacción del cliente con respecto a nuestros servicios postventa nos ha permitido identificar los procesos críticos que deben ser abordados en el plan de acción. El análisis costo-beneficio revela que el proyecto tiene un período de recuperación de 10 meses, generando un Valor Actual Neto (VAN) positivo a partir del cuarto mes de implementación. Por lo tanto, se concluye que este proyecto es rentable y contribuirá a aumentar la satisfacción del cliente, cumpliendo así con su objetivo principal. / The current project focuses on MDH-PD S.A.C., a firm with 56 years of experience in diamond drilling services in the mining sector, employing advanced technology and enjoying global recognition. The primary issue addressed is the low productivity in the operations of each mining project of the company and the deficiencies in post-sales customer support. This project aims to thoroughly identify and analyze these issues, proposing alternatives to improve the processes, with an emphasis on their quality, in order to increase productivity and customer satisfaction. It is noteworthy that these improvements are easily implementable and cost-effective. The growing competitiveness in the mining market drives our analysis and objectives. By surpassing customer expectations, MDH-PD S.A.C. will gain a competitive advantage, thereby enhancing its short-term profitability and positioning. With its solid reputation in the mining sector, the company will benefit from this project in terms of growth and expansion. A diagnostic on customer satisfaction regarding our post-sales services has enabled us to identify the critical processes that need to be addressed in the action plan. The cost-benefit analysis reveals that the project has a payback period of 10 months, generating a positive Net Present Value (NPV) from the fourth month of implementation. Therefore, it can be concluded that this project is profitable and will contribute to increasing customer satisfaction, thereby fulfilling its primary objective.

Las empresas mineras buscan crear valor para los accionistas de la empresa a través de la mejora continua al implementar proyectos, realizar exploraciones y reduciendo sus costos para situarse en una ventaja competitiva frente a otras empresas. Dentro de las acciones a realizar para poder generar valor en la empresa se encuentra la optimización de los procesos operativos, implementación de tecnología y la gestión de los recursos. Los procesos operativos en común de las operaciones de tajo abierto y operaciones subterráneas son las de perforación, voladura, carguío y acarreo. En específico, los costos de carguío y acarreo representan el porcentaje mayor en los costos operativos anuales de las unidades mineras y esto se debe a la cantidad de mineral que se extrae anualmente y al rendimiento del sistema de transporte de cada mina. Los sistemas de transporte de mineral cumplen un rol importante desde el punto de vista operativo pues es el encargado de que el mineral explotado sea llevado hasta la planta procesadora y que se cumpla el tonelaje diario transportado de mineral; además, desde el punto de vista económico el hecho de reducir los costos en el transporte de mineral representara una utilidad mayor anual que se reflejara en el flujo de caja de la empresa. Comparar y elegir qué tipo de sistema de transporte seria el adecuado para cada empresa dependerá de las características propias de la mina debido a las condiciones distintas que se tengan y a las restricciones específicas. Esta tesis compara dos sistemas de transporte de mineral dumper y volquete en una mina subterránea bajo las mismas condiciones para tres rutas de transporte distintas. Asimismo, se compara los costos y rendimiento de cada uno de los sistemas de extracción considerando los factores operativos que influyen en el rendimiento.

La finalidad de este trabajo de investigación es producir cemento geopolímero para la elaboración de shotcrete o concreto lanzado a partir de la activación alcalina de relaves mineros, el cual pueda mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, principalmente la resistencia a la compresión. Para llevar a cabo este proceso se utilizarán activadores alcalinos como el silicato de sodio (Na₂SiO₃) e hidróxido de sodio (NaOH). Por otro lado, para la validación de esta investigación se realizará el ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión de concreto en muestras cilíndricas, con el objetivo de analizar las propiedades mecánicas alcanzadas por el shotcrete producido a base de cemento geopolímero de 12 y 15M de concentración de NaOH. Los principales resultados indican que es posible obtener concreto ecoeficiente con una resistencia a la compresión de hasta 19 MPa a los 28 días de curado. Asimismo, es una alternativa sostenible, porque utiliza los relaves y presenta una reducción de un 73% en emisiones de CO2 en comparación con la producción del cemento Portland. En síntesis, este trabajo se centra en desarrollar cemento geopolímero sostenible, el cual se utilizará como material para la elaboración de shotcrete. / The purpose of this research work is to produce geopolymer cement for the manufacture of shotcrete or shotcrete from the alkaline activation of mining tailings, which can improve its physical and mechanical properties, mainly its resistance to compression. To carry out this process, alkaline activators such as sodium silicate (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide (NaOH) will be used. On the other hand, for the validation of this research, the standardized test will be carried out to determine the compressive strength of concrete in cylindrical samples, with the aim of analyzing the mechanical properties achieved by the shotcrete produced from 12 and 15M NaOH concentration. The main results indicate that it is possible to obtain eco-efficient concrete with a compressive strength of up to 19 MPa after 28 days of curing. It is also a sustainable alternative, because it uses tailings and presents a 73% reduction in CO2 emissions compared to the production of Portland cement. In summary, this work focuses on developing sustainable geopolymer cement, which will be used as a material to produce shotcrete. / Trabajo de investigación

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo aplicar técnicas de análisis de regresión y aprendizaje automático (ML) para mejorar los resultados de estimación de sobre dilución en tajos explotados por el método de Sub Level Stoping (SLS) de la Compañía Minera Condestable (CMC) a través de la generación de ecuaciones de regresión y código en lenguaje de Python para las técnicas de ML. Para la estimación de sobre dilución se analizaron las reconciliaciones de tajos explotados con el método de SLS del período 2017-2019 con la aplicación de las técnicas: Análisis de Regresión Lineal Múltiple (ARLM), regresión no lineal múltiple (ARNM) y métodos de aprendizaje automático (ML) como Máquinas de Vectores de Soporte (SVM) y bosques aleatorios (RF), lo que permitió establecer comparaciones entre los resultados a nivel predictivo y tecnológico con la metodología de O’Hara aplicada actualmente en CMC para la estimación de sobre dilución de tajos SLS. La aplicación de las técnicas mencionadas implicó variables operativas como: nivel, buzamiento, densidad, burden, espaciamiento, altura, longitud, ancho, RQD, RMR y ratio de tonelada por metro de perforación (TMP) de los tajos evaluados, mientras que el objetivo o variable dependiente fue la sobre dilución. Ello permitió inicialmente identificar que las técnicas de regresión ARLM y ARNM mejoraron el coeficiente de determinación R2 de O’Hara en 5.5% y 4.4%. Luego, con la aplicación de herramientas de aprendizaje automático se identificó que ambas técnicas (SVM y RF) lograron la mejora en 0.3% y 18.5% respectivamente. El resultado de ello fue la reducción de la diferencia de costos estimados obtenidos con la metodología de O’Hara relacionados al costo adicional por carguío y transporte de carga rota de dilución. / This research work aims to apply Regression Analysis and Machine Learning (ML) techniques to improve the results of estimating over dilution in stopes mined by Sub Level Stoping (SLS) method at Compania Minera Condestable (CMC) through the generation of regression equations and code in Python language for ML techniques. For the estimation of over dilution, the reconciliations of stopes mined with the SLS method for the period 2017-2019 were analysed with the application of the techniques: Multiple Linear Regression Analysis (MLRA), Multiple Non-linear Regression Analysis (MLNRA) and Machine Learning (ML) methods such as Support Vector Machine (SVM) and Random Forests (RF), which allowed comparisons of the results at predictive and technological level with the O'Hara methodology currently applied at CMC for the estimation of over dilution of SLS stopes. The application of the afore mentioned techniques involved operational variables such as: level, dip, density, burden, spacing, height, length, width, RQD, RMR and tonne per metre drilling (TMP) ratio of the evaluated stopes, while the objective or dependent variable was over dilution. This initially identified that the ARLM and ARNM regression techniques improved O'Hara's R2 determination coefficient by 5.5% and 4.4%. Then, with the application of machine learning tools it was identified that both techniques (SVM and RF) achieved the improvement by 0.3% and 18.5% respectively. This resulted in a reduction of the estimated cost difference obtained with the O'Hara methodology related to the additional cost of loading and transporting broken stock from the dilution. / Tesis