Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo consiste en el rediseño de un punto de transferencia que presenta problemas de atollo. Dicho elemento forma parte de un sistema de correas transportadoras en una operación minera de cobre, específicamente, la línea que conduce el mineral chancado a la pila de lixiviación, en que el material manejado es altamente cohesivo. Se utilizó el Método de Elementos Discretos (DEM por sus siglas en inglés) como herramienta de diagnóstico de problemas en el punto de transferencia de estudio, y en la validación de su rediseño. Todo esto mediante simulaciones en el software libre LIGGGHTS. Desarrollar una simulación DEM es un proceso complejo, ya que para reproducir el comportamiento del material de estudio, se dispone de modelos considerablemente simplificados, lo que se debe principalmente a limitaciones computacionales, en que modelos más sofisticados no podrían ser calculados o incrementarían en exceso los costos de la simulación. Para manejar esto, se lleva a cabo una metodología de estudio del material y de la aplicación con la que se está trabajando, lo que finalmente entrega como resultado información para escoger parámetros de entrada en el software (propiedades del material, modelo de contacto, forma de partículas, etc.) que reproduzcan de manera adecuada el comportamiento real del material. Dicha metodología, consiste en una serie de ensayos de laboratorio, simulaciones computacionales y análisis de los sistemas involucrados con el material. Particularmente, para el caso de estudio de este trabajo, se aplicó la metodología de estudio del material (a mineral de cobre chancado) y de la aplicación en cuestión (punto de transferencia con problemas de atollo), con lo que se logró determinar y validar los parámetros que reproducen el comportamiento del material en LIGGGHTS. Posteriormente se procedió a diagnosticar los problemas del punto de transferencia, en que la información obtenida fue utilizada para llevar a cabo el rediseño, considerando además, los criterios de diseño en puntos de transferencia hallados en bibliografía. Por último se evaluó el rediseño mediante simulaciones llevadas a cabo en LIGGGHTS, en las que se reprodujo condiciones nominales y críticas, para la operación y propiedades del material. Se obtuvo que el caso nominal presentó un funcionamiento adecuado en todos los parámetros evaluados, entre los más importantes se tienen los ángulos y velocidades de impacto del material con el chute y con la correa, espacio suficiente para el flujo de material en sección transversal del chute, y carga centrada del material en correa de recepción. Para el caso crítico, este no presentó atollo, ni dificultades para continuar en funcionamiento.

Magíster en Minería / En las minas a cielo abierto el manejo de materiales es crucial para determinar la capacidad de producción. Chuquicamata es hoy una de las minas a en operación más grande del mundo, con una profundidad cercana a un kilometro. El sistema de manejo de materiales incluye una flota de noventa y seis camiones y tres chancadores primarios. Hoy en día dos de ellos se encuentran en superficie y uno al interior del pit. El 2010 se debe tomar la decisión si se traslada uno de los chancadores en superficie al interior del pit. Considerando la complejidad del sistema de manejos de materiales se realiza un análisis detallado de alternativas usando la simulación dinámica de eventos discretos y cadenas de Markov. La simulación dinámica de eventos discretos permite cuantificar la variabilidad de los procesos junto con estudiar las variables de tráfico y congestión. Por su parte las cadenas de Markov son una alternativa analítica para resolver el problema de la confiabilidad de un sistema en función de la configuración y funcionamiento de sus componentes. La primera parte del trabajo consiste en una revisión bibliográfica relacionada con el desarrollo de los objetivos de este trabajo. Además se describen los procesos Markovianos y algunas técnicas de simulación de eventos discretos. Se continúa presentando la metodología utilizada para modelar el sistema de manejo de materiales a través de la simulación dinámica y de modelos de cadenas Markov. Finalmente se desarrollan, utilizando la metodología propuesta para cada caso, los modelos a escala mina de las distintas alternativas a estudiar. Operativamente se plantean dos condiciones: camiones pueden o no bajar cargados por las rampas. Para el caso en que los camiones no pueden bajar cargados, no se recomienda el traslado del chancador al interior del pit, ya que no se logra copar la capacidad de los dos chancadores al interior del pit. En el caso de que los camiones puedan bajar cargados, a pesar de la mejora en la evaluación económica, el beneficio asociado al traslado sigue siendo marginal y altamente sensible a la productividad alcanzada por el sistema de chancado al interior mina. El proyecto de traslado se volvería atractivo si el precio del cobre se acercara a los costos de producción, lo cual no se prevé en un futuro cercano. En el caso de los modelos de Markov se reafirma la decisión con respecto a no trasladar un chancador E4 al interior del pit.

Una de las motivaciones principales de este trabajo es proponer una mejora en la forma de estimación de los parámetros de planificación largo plazo, la que en base a la historia e incluyendo el diseño permitirá en un futuro: Mejorar la estimación de flota de la mina. Realizar estudios con el fin de concluir acerca de mejoras en los diseños (cantidad de switch backs, anchos de rampa, etc..) en pos de mejorar la valorización de la empresa. Se tiene como objetivo principal el entregar una primera aproximación acerca de la influencia de los diseños mineros, específicamente orientados a las rampas, sobre el rendimiento de los camiones de extracción en la mina Radomiro Tomic de Codelco Norte. El trabajo se basa en un análisis de datos que tiene como producto final un modelo de velocidades de los equipos de transporte actuales de la mina, en función de ciertas variables de diseño que se definieron como críticas en conjunto con las áreas de operaciones y planificación corto-largo plazo. Se determinó que existen ciertos factores en las rampas que afectan de sobremanera a las velocidades de los camiones como los siguientes: Pendiente Cambios de pendiente Angostamientos (Anchos de rampa) Switch backs Entradas a fases Para obtener la información necesaria con el fin de alimentar al modelo, se generó una base de datos basada en filtros de tiempos obtenidos de los GPS de los equipos de la mina, alineándola con la topografía real de la mina en cada periodo. Luego, se propuso un modelo lineal que pondere las velocidades históricas obtenidas por los camiones en estas variables, por el largo del segmento que las contiene y finalmente se calibró llegando a un modelo de velocidades de la forma: Con una mejora en la estimación de velocidades dada por el error estándar de estimación: 7km/h para la velocidad estimada actual comparado con los 3km/h de error del modelo propuesto. Este modelo fue considerado como aceptable por la empresa cliente.

Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo tiene por objetivo evaluar las dos metodologías de estimación de tiempos de ciclo de transporte utilizadas en el área de Planificación Corto Plazo en Minera Escondida. La primera metodología estima los tiempos de manera estocástica, basándose en la utilización de un simulador de eventos discretos llamado MineDES. La segunda, estima los tiempos de manera determinística utilizando un software llamado MineHaul 2. Para evaluar las metodologías se modela el sistema de trasporte de Minera Escondida al mes de Septiembre de 2014 usando ambos softwares. La calibración de los modelos se lleva a cabo mediante la utilización de datos obtenidos tanto en terreno como a través de un software que reproduce la información emitida por despacho llamado Dispatch Analyser, con el cual se pueden estimar los tiempos de viaje. Una vez obtenidos los resultados de cada modelo, se realiza una evaluación del desempeño de cada software mediante la aplicación de criterios tales como la calidad del ajuste obtenido, la incorporación de congestión y colas en la estimación, dinamismo del modelo, optimización de las rutas evaluadas y el tiempo invertido para conseguir los resultados. Los resultados obtenidos se evalúan en función de los tiempos de viaje del sistema. En comparación con los datos reales de la operación, para el caso de MineDES se obtiene un error del 7.72% en los viajes cargados y un error del 10.17% en los viajes vacíos, mientras que para el caso de MineHaul 2 los errores en los viajes cargados y vacíos son 11.78% y 14.14%, respectivamente. El caso base, que es la estimación realizada por el área de Planificación Corto Plazo, entrega errores para los viajes cargados y vacíos de un 12.52% y 18.95% respectivamente. Respecto a la magnitud del error, los dos modelamientos realizados entregan un mejor ajuste que el modelo creado por Planificación Corto Plazo. De los modelos, MineDES presenta una mayor calidad de ajuste y además es el único que incorpora en su estimación la congestión y las colas. Sin embargo, MineHaul 2 tiene la ventaja de ser un software dinámico, estimar el tiempo de ciclo de la ruta óptima y ser un software mucho más rápido. Finalmente, en función de los intereses del área de Planificación Corto Plazo, los criterios que más ponderan al momento de elegir un software son el dinamismo, la optimización y el tiempo invertido en la estimación, por lo tanto, se recomienda seguir utilizando el software MineHaul 2 para la estimación de tiempos de ciclo de transporte en el área.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / Radomiro Tomic (RT) es una mina a cielo abierto perteneciente a CODELCO Chile. Actualmente, RT explota minerales oxidados que son procesados en su propia planta, y minerales sulfurados que son enviados a la concentradora de la mina Chuquicamata, ubicada a 8.5 km de distancia. Adicionalmente, para el año 2018 y en marco del proyecto de expansión Sulfuros RT fase II , estará en funcionamiento la planta de procesamiento de sulfuros RT, aumentando a tres los lugares activos para el chancado del mineral. Se prevé un complejo escenario para el 2018 en relación al manejo de materiales de RT, producto del alto número de camiones estimados para la fecha (105) y de los 4 chancadores primarios que estarán en funcionamiento: 2 en sulfuros RT, 1 en óxidos y 1 de sulfuros Chuquicamata. Por cuanto este trabajo busca estimar, utilizando la teoría de colas, qué congestión se podría producir en los servicios de carguío y chancado durante ese año. Para la estimación de tiempos de cola en un circuito, Jorgen Elbrond propuso en 1977 una metodología basada en la teoría de colas, observaciones en terrero y en simulaciones. Utilizando esta metodología e incorporando modificaciones tales como en las horas de operación de los equipos, se construyó un modelo de RT para el mes de septiembre del año 2012, y una vez calibrado con datos reales se determinó una desviación en los tiempos de cola de 30% el cual al ser aplicado a data real se reduce a 25% (Error intrínseco). Luego de aplicar este modelo al sistema minero del 2018 se logra una re-estimación en el tiempo de ciclo medio como consecuencia de agregar el tiempo de cola, además de la re-estimación de los camiones efectivos. La Ilustración i muestra la diferencia del tiempo de ciclo medio y el total de camiones para la metodología tradicional y el caso con colas incorporadas. Ilustración i Tiempo de ciclo y número de camiones obtenido mediante el modelo y cálculo tradicional Considerando el error asociado del modelo calibrado, los camiones efectivos requeridos para el cumplimiento del plan aumentan en 9. Si bien esta herramienta no indica de manera precisa el número de camiones extra a comprar, por el error asociado a la estimación, sí entrega una información más fidedigna sobre el cumplimiento del plan minero pues la estimación del tiempo de cola es más cercana a lo que planificación de largo plazo realiza hoy en día. En cuanto a posibles mejoras del modelo a futuro, estas hacen referencia principalmente a cambios en el modelamiento, esto en términos de replanteamiento de las ecuaciones de teoría de colas, incorporando la fenomenología observada en las distribuciones de probabilidad.