Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo tiene por objetivo comparar la metodología tradicional frente la metodología de agendamiento directo de bloques en cada aspecto de la planificación a largo plazo para la minería de cielo abierto a través de un caso de estudio, el cual corresponde a un modelo de bloques de oro obtenido a través de la librería Minelib. Para la comparación se usaron datos reales, los cuales se obtuvieron a través de la misma librería del modelo, con los cuales se procedió a definir los parámetros básicos para la planificación. En la metodología tradicional se definieron 5 fases en base a los pits anidados obtenidos, en cambio para la metodología DBS se obtuvieron 7 periodos para llevar a diseño. Además, a través de las herramientas de Doppler se definieron los planes de producción, que resultaron para ambas metodologías con una capacidad mina escogida de 17 [Mtons/año] y una vida de 7 años. Cabe destacar que la mina contenía de dos pits de diferente tamaño y extensión, y cada uno se evaluó por separado para aplicar en forma correcta las restricciones operacionales por fase. Con estos resultados se procedió a realizar una operativización con el diseño minero de las fases y periodos acorde a cada metodología según restricciones operacionales a través del software Vulcan, donde la metodología tradicional logra extraer un total de 24 bancos y la metodología DBS extrae 25 bancos en el pit más grande, y para el pit más pequeño ambas metodologías logran extraer 12 bancos. Con estos diseños se llevó a cabo una cubicación con el fin de generar una secuencia de extracción a través de planilla de cálculo y posteriormente dimensionar las flotas de equipos que se utilizaran para el estudio. La secuencia de extracción obtenida para ambas metodologías entrego un plan de producción suavizado y que fijó la vida de la mina en 9 años debido que la capacidad máxima alcanzada por la planta fue de 10 [Mtons/año] en conjunto con las limitantes operacionales. Una vez definida la secuencia de extracción se procedió a calcular los costos para finalmente obtener el VAN de cada caso, donde la metodología tradicional reportó un VAN de 626.4 MUSD, en cambio a la metodología DBS un VAN de 658.1 MUSD, lo que equivale a una diferencia del 5%. Se concluye con esto que, desde el punto de vista económico, la metodología DBS no genera una mayor diferencia de lo que se obtiene en la metodología tradicional. Por otro lado, las secuencias de extracción y así mismo el diseño minero de las fases de la metodología DBS logran ser mejores que la de la metodología tradicional en términos de tener menores distancias por año y menor extracción de lastre adicional, por lo que resulta interesante generar estudios enfocados a yacimientos con más de un mineral de interés, así como la integración del blending en los criterios de decisión, que puedan a prueba esta alternativa de planificación. Con esto se lograría aportar y complementar los estudios realizados en torno al agendamiento directo de bloques.

Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo se enfoca en desarrollar una metodología de asistencia en el diseño de rampas para minería subterránea, debido a que hoy en día existen pocas metodologías optimizantes que permitan guiar este proceso, quedando a criterio de cada ingeniero. Esta metodología busca utilizar un modelo de optimización para apoyar el diseño de rampas y cruzados. El objetivo del modelo es minimizar los costos tanto de construcción como de operación involucrados en dicho proceso. Se desarrolla un modelo de optimización que asiste el diseño de rampa y cruzados considerando parámetros iniciales propios de un proyecto minero, como lo son los niveles de producción, costo de construcción, costo de transporte, espacio disponible, entre otros. Se trabaja a partir de un modelo de optimización originalmente desarrollado para el diseño de rampas en minería cielo abierto. En base a esto, se deben fijar los parámetros que deben servir de input en el modelo de minería subterránea y agregar las nuevas restricciones para que el modelo construya los diseños. Una vez que se tiene el modelo para rampas en minería subterránea, se procede a validarlo, donde los resultados mostraron que el modelo se comporta de acuerdo a lo esperado, entregando soluciones factibles de realizar operativamente y minimizando los costos totales. Al aplicar el modelo de optimización a un caso de estudio, correspondiente a una mina de explotada mediante Bench & Fill, éste es capaz de replicar soluciones previas y, además, entrega opciones de mejoras, las que están sujetas a las condiciones del yacimiento. Finalmente, se concluye que el modelo es una herramienta que permite la asistencia en el diseño de rampas en minería subterránea, logrando una conexión desde un punto inicial a los distintos niveles de producción de la mina, minimizando los costos de desarrollo de galería y los de acarreo de mineral. Además, el modelo permite ser una herramienta de aproximación al diseño de la rampa y cruzados, quedando como tarea de la persona a cargo el refinamiento de dicho diseño propuesto. / 30/06/2020

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / En la actualidad, el proceso de diseño operativo de fases en minería a cielo abierto toma una gran cantidad de tiempo y es considerado un arte dentro de la industria. Este se lleva a cabo de manera iterativa probando escenarios de aciertos y errores hasta llegar a un diseño que sea adecuado y operativo. Por tanto, el planificador minero resuelve este problema mediante el arte del diseño utilizando criterio experto, invirtiendo una gran cantidad de tiempo en la elaboración de los diseños y sin asegurar que se esté optimizando el beneficio económico de la envolvente económica. Además el diseño final depende fuertemente de su criterio. El objetivo del presente trabajo es crear una metodología de diseño que permita la generación semi automatizada de rampas en múltiples fases que respete restricciones técnicas, operativas y sean óptimas desde un punto de vista económico. Esta herramienta permitirá acelerar y fortalecer el proceso de planificación, al mismo tiempo que otorgar valor en la evaluación de proyectos en minería a cielo abierto con respecto a la metodología de diseño actual. La presente investigación se basa en un trabajo previo que permite abordar el problema de rampa en un solo pushback. Para poder afrontar el presente problema de diseño de múltiples fases este se divide en dos tipos de geometría: fases concéntricas y fases direccionadas. Para ambas se establece una metodología que utiliza como motor principal un modelo matemático que permite resolver el diseño de rampas para una sola fase, el cual es adaptado de acuerdo con los requerimientos que permitirán extender esta herramienta a múltiples fases. La metodología se basa en un modelo de optimización que es iterativo, en donde se pueden ir visualizando las soluciones parciales de rampa mediante una interfaz gráfica. También es posible realizar conexiones entre rampas y decidir, en la medida de la disponibilidad de espacio geométrico, el tipo de rampa a generar. La metodología se aplica a un caso de estudio el cual demuestra ser factible traspasar este diseño a nivel de bloques a un diseño en un software de diseño minero. La metodología desarrollada permitiría ahorrar una alta cantidad de recursos, tiempo del planificador y robustece el proceso de planificación. Esto pues permite realizar un análisis exhaustivo de distintas configuraciones de rampa a un modelo de bloques con fases operativas. Además, sirve como guía al momento de realizar un diseño en un software, en donde es posible conocer la envolvente con diseño de cada fase junto a las distintas ubicaciones de donde comienzan, se conectan y terminan las distintas rampas de las fases. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CONICYT y AMTC

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil de Minas / La mayoría de los depósitos de grandes extensiones son explotados mediante minería de cielo abierto. Sin embargo, debido a que sus costos aumentan a medida que las minas se profundizan, se hace atractivo incorporar métodos subterráneos. Incluso para un mismo depósito pueden coexistir distintos métodos de explotación, siempre que sus operaciones no interfieran entre sí. Lo anterior ha motivado a buscar nuevas metodologías que permitan determinar los límites óptimos de operación incorporando planes de producción, entregando así una valorización más realista para los proyectos. En la presente memoria se desarrolla el problema de determinar el límite óptimo entre una operación a cielo abierto y un sublevel stoping con relleno (SLS). El proyecto se enmarca en un caso de estudio consistente en un depósito de oro, plata y cobre, en donde el oro es el elemento de principal interés, cuya ley promedio de es de 0.26 (ppm). Se propone una metodología que separa el estudio en 3 partes. En la primera etapa se obtiene el plan de producción de la mina cielo abierto. Luego, se obtiene el plan de producción de la mina subterránea, lo cual a su vez entrega las herramientas para definir diseño del método. Finalmente, se analiza la explotación conjunta junto con el plan de producción respectivo, definiendo los periodos de operación simultánea. La comparación de opciones de explotación se realiza mediante una evaluación económica simplificada, calculando el valor actualizado neto (VAN) de los flujos operacionales. No se incluye la inversión en equipos mina pues, se consideran del mismo orden de magnitud para las diferentes alternativas de explotación. Los resultados muestran que el VAN del rajo depende de la cantidad de estéril presente en las fases, ya que se debe anticipar el desarrollo de las mismas, haciéndolo disminuir. Por otro lado, el VAN del SLS depende del diseño utilizado (ubicación de caserones y sill pillars) por lo que una evaluación económica se hace relevante para definir el mejor diseño de la mina. Además, se deben manejar con cuidado los tiempos de cómputo en el cálculo de planes de producción del SLS, los cuales dependen del número de actividades, precedencias y niveles de la mina. Se recomienda realizar simplificaciones que no interfieran con el valor económico de las unidades de explotación y que se alineen con la temporalidad de la evaluación. La operación conjunta se analiza mediante un análisis de costos directos operacionales, lo cual permite determinar cuándo conviene explotar con cada método. No obstante, todavía existe la necesidad de herramientas que hagan una evaluación óptima de la operación conjunta. En el caso de estudio, el mayor VAN se obtiene con una mina cielo abierto de menores dimensiones. Esta decisión es sensible a los costos minas, ya que con pequeñas variaciones la decisión cambia y la explotación conjunta se torna más atractiva. La metodología planteada muestra una nueva forma de obtener resultados de explotación conjunta y de diseño óptimo del sublevel stoping. Se recomienda incluir más detalles a considerar para la obtención del plan de producción conjunto, principalmente incorporando mejoras al método creado para la mina SLS.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / La minería es un proceso productivo que busca obtener beneficio económico de mineral in situ. Para chile es una importante actividad económica que aporta un 11% al PIB del país. El método de explotación a cielo abierto busca extraer el mineral de manera descendente, este método se enfrenta al crecimiento de las distancias de acarreo mientras la operación avanza, haciendo que los costos de transporte puedan llegar a ser el 60% de los costos operativos totales. La simulación es un instrumento que permite la evaluación de distintos escenarios a bajo costo, en este trabajo se simulan las operaciones de carguío y transporte de una mina sintética a cielo abierto. Por medio de la simulación se prueban dos algoritmos de despacho (despacho priorizado y despacho optimizado) en escenarios con distintos layout y Budget, para evaluar su desempeño en cuanto a cumplimiento del plan minero; y así determinar el óptimo para cada caso. El despacho priorizado busca disminuir el retraso del plan y se destaca por su fácil implementación y sus resultados casi instantáneos, por otro lado, el despacho optimizado busca maximizar el movimiento mineral, pero puede requerir un gran tiempo para generar su solución. Del estudio se obtiene una preferencia por parte de ambos despachos hacia las rutas más cortas y rutas con mayor requerimiento de movimiento de mineral. La preferencia del despacho optimizado por estas rutas es mayor, enviando más camiones de los necesarios para lograr su Budget y dejando con déficit de camiones a las otras rutas. Mientras que el despacho optimizado logra siempre una mayor producción, el despacho priorizado logra un mejor cumplimiento de los planes mineros en los escenarios con déficit de camiones. La eficiencia de las políticas de despacho es uno de los aspectos que determina el costo de transporte, en este trabajo se pudo observar diferencias en las ganancias desde 100,000 a 200,000 USD al día dependiendo del sistema de despacho utilizado. Finalmente, se concluye que la eficacia del sistema de despacho depende de las circunstancias particulares de la operación y su enfoque debe ser tal que alinee de la mejor forma con el objetivo estratégico de la empresa. Los sistemas de despacho analizados tienen dos objetivos distintos y dos métodos de obtención de la solución distinta, esto los hace completamente diferentes, pero si se busca combinarlos, la forma es utilizando el método de resolución de despacho optimizado, y modificando su función objetivo para que incorpore también el objetivo del despacho priorizado.

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / En el comienzo de un proyecto minero, uno de los pasos más importantes es la evaluación del yacimiento y el proceso de identificación y delimitación espacial de unidades geológicas o geometalúrgicas, las cuales tienen influencia en la distribución de las propiedades del subsuelo y ayudan con la planificación de los procesos metalúrgicos a utilizar en el material a ser extraído. Una de las fuentes de información proviene de las distintas perforaciones realizadas sobre el terreno en estudio y el posterior logueo geológico realizado sobre éstas. Luego, se utiliza la información del logueo junto con el conocimiento geológico de la zona para crear una interpretación geológica de la totalidad del yacimiento. Debido a que tanto el logueo como la interpretación geológica están sujetos a decisiones subjetivas y a posibles errores, se presenta la posibilidad de plantear mejoras en esta etapa de la evaluación del yacimiento. Debido a lo anterior, se presenta una metodología que busca construir y validar variables categóricas, en base a la utilización de clasificadores estadísticos capaces de asignar categorías a nuevos sets de datos utilizando la información de los datos ya clasificados. La hipótesis en la que se basa la propuesta del presente trabajo es que la interpretación geológica es modelada de forma suave, es decir, que las categorías no están muy fragmentadas, ni presentan cambios abruptos; por lo tanto, si se logra obtener simulaciones que de la misma forma sean suaves, los clasificadores podrán obtener mayor acierto en su clasificación. Para lograr las simulaciones más suaves se propone implementar el filtraje de algunas componentes del análisis de corregionalización, en especial aquellas que representen variabilidad en el corto alcance para evitar que tengan su influencia en el modelo, y de este modo obtener simulaciones más suaves. Con el fin de probar la propuesta de filtraje, se aplica a datos de la mina Spence y se diseñan tres experimentos que permiten cuantificar el acierto al aplicar los clasificadores a las simulaciones tradicionales sin la aplicación de filtraje y a las simulaciones con filtraje. Los resultados obtenidos en el experimento 1 indican una mejora de 3.50% y 4.78% en el acierto de logueo y flagueo respectivamente al aplicar filtraje; en el experimento 2 los resultados indican una mejora de 4.00% para logueo y 3.71% para flagueo; y finalmente, el experimento 3 indica una mejora de 3.10% para la interpretación gracias a la inclusión de la metodología propuesta. Considerando los resultados de los tres experimentos, se concluye que la implementación y aplicación de simulaciones con filtraje mejora el porcentaje de acierto aplicado a la interpretación geológica, pero también se observa en los resultados que ayuda de forma similar a mejorar el porcentaje de acierto aplicado a los logueos; lo que permite concluir que la metodología propuesta no solo sirve para las clasificaciones suavizadas como se propone inicialmente, como el caso de la interpretación; sino que también puede servir para las clasificaciones no tan suavizadas, como el caso del logueo.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / 22/08/2024

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente estudio busca optimizar el modelo de abastecimiento de la División El Teniente (DET) de Codelco Chile, de cara a la implementación de sus proyectos del Plan de Desarrollo Alternativo (PDA). Estos proyectos buscan mantener a DET en una posición competitiva y productiva dentro del primer cuartil de la industria. Lo anterior no es factible con las ineficiencias que presenta el modelo logístico actual de la mina subterránea. Con el fin de eliminar estas ineficiencias y capturar valor, este estudio plantea la siguiente metodología de trabajo: 1. Desarrollo de caso base en logística de abastecimiento 2. Modelamiento nuevas estrategias de distribución a la Mina 3. Definición mejor alternativa abastecimiento Mina 4. Propuesta implementación de la mejor alternativa Los resultados obtenidos arrojan como recomendación final implementar un modelo logístico óptimo en tres etapas: 1. Optimizar el modelo actual: Eliminar el stock que se encuentre inmovilizado hace más de 18 meses, y reducir el inventario de aquellos ítems o SKU que cumplan un grado de satisfacción al cliente (fill rate) de un 100%. 2. Stock sólo en superficie: Busca eliminar las bodegas interior mina, haciendo llegar los materiales directamente desde superficie hasta el usuario final. 3. Implementación de un modelo Just in Time parcial (solamente para aquellos SKU considerados como de alta criticidad y de alta rotación). El modelo JIT se inspira en el modelo de abastecimiento de partes en las líneas de ensamblaje de Toyota. La captura de valor neta, asociada a la implementación de este nuevo modelo, expresada en VAC, es de 57.5 MUSD aproximadamente. Sin embargo, cabe recalcar que esta cifra no refleja la pérdida potencial asociada a no poder construir y/u operar los proyectos PDA como se comprometieron, debido a ineficiencias en el abastecimiento de la mina subterránea, lo que aumentaría los eventuales beneficios de estas recomendaciones.