Ingeniero Civil de Minas / El presente estudio plantea el desarrollo de una metodología de diseño y planificación de tronadura controlada, para administrar y controlar riesgos geotécnicos durante la construcción de taludes, teniendo como principal foco de atención el control del daño a escala de banco. La metodología propuesta se soporta en dos pasos: el primer paso consistió en una investigación exhaustiva de factores claves de diseño de tronadura (clasificación del macizo rocoso, distribución de tamaño de bloque in-situ, factor de carga, vibraciones, fragmentación, diseño de tronadura controlada, mecanismo de fragmentación del macizo rocoso y concepción de daño); el segundo paso consistió en una revisión de casos de estudio (caso base), considerando 3 faenas mineras con datos de: modelos geotécnicos, clasificación del macizo rocoso, flujograma de actividades de perforación y tronadura y resultados de tronaduras ejecutados. De la revisión de los casos de estudio se tiene el siguiente diagnóstico, que sirve como base para el desarrollo de la metodología: a) Los resultados de tronadura, se sustentan fuertemente en la metodología de prueba y error. b) No existe una incorporación detallada de la información del modelo geotécnico en la cadena de procesos de perforación y tronadura. c) Existen deficiencias en la definición y funcionamiento de los sistemas QA/QC durante la implementación de diseños de perforación y tronadura. d) Escaza coordinación entre las áreas involucradas en la implementación de los diseños de tronadura controlada. e) No son ampliamente utilizadas metodologías que permitan correlacionar el daño en la pared del talud con los diseños de tronadura. Dado el diagnóstico obtenido, se propone una metodología de planificación y diseño de tronadura controlada, la cual busca dar solución a los problemas planteados anteriormente. Esta metodología se divide en 5 pasos: 1) Clasificación del macizo rocoso para tronadura. 2) Zonificación de la mina según unidades geotécnicas para tronadura. 3) Diseño base de malla de perforación por unidad geotécnica de tronadura. 4) Planificación de tronadura controlada. 5) Implementación de diseños de perforación y tronadura (QA/QC y evaluación de resultados). La metodología propuesta cumple con los 5 puntos planteados en el diagnóstico. Se recomienda en gran medida depurar cada uno de los pasos planteados, ajustar los índices de tronabilidad para las condiciones de cada faena, establecer una estrategia para lograr coordinar las áreas involucradas con un lenguaje común y diseñar en base al factor de potencia recomendado.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El método de perforación y tronadura es vastamente usado en las operaciones de excavación subterránea a lo largo del mundo para el desarrollo de túneles y galerías. Debido a la gran incidencia de la calidad de la perforación en los costos, resultados de esta operación y en el resto de las actividades del ciclo, es necesario desarrollar y evaluar nuevas tecnologías que hagan más eficiente la operación. El control computarizado en la perforación es una tecnología muy utilizada en las últimas décadas en obras civiles, que ha ido ganándose su puesto en las operaciones mineras del mundo, ya que permite un mejor control del contorno del túnel, mayor eficiencia de disparo, obtener frentes más lisas y mejorar los rendimientos tanto de la perforación como del ciclo completo de perforación y tronadura. Epiroc es una empresa líder en el desarrollo de nuevas tecnologías para equipos mineros, con una gran importancia en el mercado a nivel mundial. La empresa desarrolló un sistema de control computarizado de la perforación, que se ha estado introduciendo al mercado nacional en los últimos años con buenos resultados. Con el fin de analizar esta tecnología en aspectos técnicos, económicos y operacionales, se realizaron levantamientos de datos en dos minas de Chile. El principal estudio se realizó en El Teniente, donde una gran flota de equipos operada por la empresa contratista Salfa Montajes, que cuentan con este sistema, están realizando labores de perforación para desarrollar el Proyecto Nuevo Nivel Mina. El estudio muestra que, con los mismos equipos, para el mismo tipo de roca, diagrama de disparo y tipo explosivos, la implementación del control computarizado en la perforación para desarrollos horizontales reduce la sobre excavación de 22% a 11% y aumenta la eficiencia de disparo de 85% a 90%.

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / La evolución de la minería subterránea a yacimientos de mayor profundidad ha conllevado a un aumento significativo de la ocurrencia de interferencias operacionales asociadas a la sismicidad inducida producto de la actividad minera. Estos eventos sísmicos pueden causar estallidos de rocas, los cuales pueden generar consecuencias para los trabajadores, equipos y la sustentabilidad del negocio minero. El presente trabajo propone utilizar modelos estadísticos para estimar el peligro sísmico asociado a la minería de Panel Caving. Se emplean dos modelos; el primer modelo corresponde a una regresión logística en función de variables geo-mineras, y el segundo corresponde a un índice que es una combinación lineal de parámetros geotécnicos pre-minería. Como caso de estudio se utiliza la minería de panel caving realizada en el sector Reservas Nortes (RENO) de la Mina El Teniente, CODELCO-CHILE, considerando el periodo 2000-2010. En base a una zonificación que considera aspectos geotécnicos y mineros, se definen cinco zonas de análisis en la mina y utilizando una escala temporal mensual, se genera una base de datos estandarizada de 660 casos con variables geo-mineras que incluyen: área socavada, área incorporada, ancho del frente, velocidad de extracción, ángulo de extracción, presencia de fracturamiento hidráulico, Fallas geológicas, condición de esfuerzos, unidades litológicas y geotécnicas. De estos 660 casos, 52 casos presentan eventos sísmicos con magnitud de momento mayor, Mw ≥1.0. Los modelos son calibrados utilizando la base de datos generada. El modelo de regresión logística permite estimar la probabilidad de ocurrencia de eventos Mw ≥1.0 utilizando como input las variables geo-mineras, mientras que, el índice ambiental permite categorizar de manera relativa, zonas de mayor peligro sísmico. El mejor ajuste del modelo de Regresión Logística alcanza una tasa de aciertos (TPR) de 74%, y una precisión de 67%. La categorización de zonas sísmicas obtenida del índice ambiental se realiza mediante curvas de distribución acumulada de la magnitud de momento, mostrando consistencia entre las clases definidas. Se concluye, que este tipo de modelos podrían ser parte de un set de herramientas de manera de integrar el peligro sísmico en el proceso de planificación y diseño minero. Como resultado y aporte del estudio se conceptualizan, implementan y testean algoritmos matemáticos en herramientas computacionales que permiten replicar y estandarizar el uso de la metodología desarrollada en otras operaciones mineras. Se recomienda incluir modelos tridimensionales de las unidades litológicas, zonas geotécnicas, fallas estructurales y modelamiento numérico, de modo de mejorar el análisis e interpretación de la sismicidad inducida, las bases de datos y los modelos estadísticos calibrados.

Ingeniero Civil de Minas / El agua-barro es uno de los principales riesgos asociado a la minería de Block/Panel caving, ya que son operaciones inherentemente susceptibles al ingresos súbitos de barro a través de los puntos de extracción, esto debido a que este método de explotación permite la acumulación de agua y genera mineral fino. Para evitar el riesgo de bombeos de agua-barro en DET se ha tomado la decisión de cerrar aquellos puntos de extracción que presentan ingreso de agua-barro en su columna, muchas veces dejando mineral con valor económico sin extraer. El objetivo de esta investigación es determinar las reservas comprometidas por ingreso de agua-barro de puntos que se encuentran en estado operativo y futuro hasta diciembre del 2015, en las minas Reservas Norte, Diablo Regimiento y Esmeralda Bloque 1 de DET. Esto se realiza mediante modelos de predicción de ingreso de agua-barro a puntos de extracción, construidos con la técnica estadística de regresión logística. La metodología utilizada en este estudio se basa en un análisis de los sectores en estudios para comprender el comportamiento del agua-barro, posteriormente se lleva a cabo la construcción de los modelos de ingreso de agua-barro y finalmente se evalúa el PND 2016 para estimar las reservas futuras comprometidas por ingreso de agua-barro. El análisis del ingreso de agua-barro, indica que existen dos mecanismos de ingreso: uno vertical, que hace referencia a agua-barro que proviene de la parte superior y otro mecanismo lateral, el que se produce por extracción a puntos vecinos que poseían agua-barro con ingreso vertical, por consecuencia de esta extracción se produce una migración lateral de barro. Se modela el ingreso de agua-barro con regresión logística, este tipo de regresión es utilizada para predecir el resultado de una variable categórica, que en este estudio es el ingreso de agua-barro a las columnas de extracción, en función de variables independientes. De los modelos de ingreso de agua barro, se tienen que las principales variables son: Porcentaje de extracción de columna in-situ , Canalón , Altura de roca primaria , Estación del año y Vecinos barro . La calibración de los modelos consiste en disminuir la diferencia entre el tonelaje recuperado antes del ingreso de barro por el modelo y el real según los datos mina. Los modelos de ingreso de agua-barro poseen un error medio de: 0,24 % en ES (B1), 13,2% en DR y 13,8% en el caso de NN. El plan PND 2016 considera la extracción de 14 Mton para ES (B1), 61,6 Mton para DR y 80,9 Mton para RENO. Considera la extracción desde el año 2016 hasta 2037 en ES (B1), para DR la extracción es desde 2016 hasta 2029 y en RENO desde el año 2016 hasta 2027. La recuperación del tonelaje planificado en el plan, para cada sector es la siguiente: 77% para ES (B1), 90,4% para DR, y un 90,7% para NN. El tonelaje remanente respecto al tonelaje económicamente extraíble considerando el criterio de agua-barro de DET, al evaluar el PND 2016 es de: 3,6 MTon en ES (B1), 6,3 MTon para DR, 7,8 MTon en RENO. Por lo cual se dejaría de extraer mineral valioso por ingreso de agua-barro. Se recomienda incorporar en los modelos de ingreso de agua-barro variables dependientes de la operación, como uniformidad del tiraje o velocidad de extracción. También incorporar modelos de ingreso de agua-barro en la planificación de largo plazo de DET, para cuantificar de mejor forma el riesgo de este fenómeno.