Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / AMTC / 03/04/2020

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El propósito del presente informe es desarrollar un sistema de gestión sobre el consumo del agua en dos de los procesos internos de Quebrada Blanca, que permita optimizar el uso del recurso hídrico. El sistema de gestión se basa en un conjunto de acciones, técnicas y procedimientos que tienen por objeto optimizar procesos a través de cuatro pilares que se relacionan entre sí formando un círculo virtuoso que se alimenta y fortalece con la incorporación del aprendizaje de incidentes a la planificación. Los cuatro pilares que se desarrollan son la Planificación, que incluye las subetapas de Matriz de Riesgos y Planes de Mitigación & Control, siguiendo el ciclo con Ejecución, Verificación y Aprendizaje. El sistema de gestión opera mediante acciones concretas durante su implementación enfocadas principalmente en los temas de revisión y modificación de procesos actuales, capacitación de personal, identificación de riesgos, planes de acción, implementación de planes de acción en los parámetros claves con verificación, aprendizaje de pérdidas, análisis estadístico de registros y gestión de personas. Adicionalmente, un objetivo importante de este modelo es la incorporación del personal a la gestión eficiente creando una cultura de aprendizaje a partir de la aplicación sistemática del sistema de gestión. Si se considera a las personas como capital humano clave para la mejora de productividad, la gestión de personas estimula las competencias mediante el entrenamiento y la capacitación permanente como estrategia de mejoramiento continuo que se suma al enfoque tradicional basado en la rentabilidad del negocio. De esta manera se espera aumentar la utilidad de la empresa. Para la prueba y aplicación del proyecto se selecciona dos de los procesos que consumen más agua fresca en la operación de lixiviación como son la Aglomeración y el Riego donde se recorren ambos procesos aplicando experimentalmente cada una de los cuatro pilares del sistema de gestión. Para el proceso de Aglomeración, se concluye que la gestión se debe enfocar en los parámetros que inciden en la correcta formación del glómero. Se pudo verificar también que la humedad óptima es un parámetro relevante en el control y adición de agua que puede ser determinado operacionalmente para su control, por lo tanto es un proceso que tiene oportunidades de optimización y, por ende, se justifica la aplicación del sistema de gestión. De la misma manera se pudo verificar para el proceso Riego que en la etapa de apilamiento, es muy importante generar una superficie horizontal y pareja en la pila de lixiviación. La evaluación económica del proyecto, expresada en cifras referenciales según datos obtenidos entre los años 2016 y 2017, permite concluir que la reducción de un 5 % anual en el consumo de agua dulce produce un ahorro significativo de 42 millones de dólares a un costo de realización del proyecto mucho menor, expresado principalmente en remuneraciones de personal dedicado exclusivamente a la implementación del sistema de gestión y se calcula cercano al millón de dólares. Se concluye que la aplicación del sistema de gestión es válido y permite optimizar procesos, por lo que constituye una poderosa herramienta de gestión para apoyar el futuro de los proyectos en la mina Quebrada Blanca.

La presente investigación examina los principios de causalidad y fehaciencia aplicados a los gastos de responsabilidad social de las empresas mineras en el Perú. Al respecto, existen distintas posiciones por parte de la Administración Tributaria y de los entes jurisprudenciales en cuanto al tratamiento tributario de tales gastos a efectos de determinar el Impuesto a la Renta, lo cual ha originado que los contribuyentes del sector minero no tengan claridad sobre este tema. Por tal razón, este estudio busca dilucidar cuáles son los criterios para sustentar los gastos de responsabilidad social como “escudo fiscal” de las empresas mineras. En ese sentido, hemos recurrido al análisis de diferentes casuísticas que versan sobre la deducibilidad de tales gastos y en los que se observan los pronunciamientos de la Administración Tributaria y de los entes jurisprudenciales, así como a las opiniones de Gerentes Financieros de empresas mineras, Gerentes de Relaciones Comunitarias y Auditores Tributarios de las principales firmas auditoras de nivel mundial. Todo ello nos ha permitido concluir que los gastos de responsabilidad social son deducibles en la determinación del Impuesto a la Renta, considerando los principios de causalidad, por lo cual se propone un flujograma de causa-efecto, y fehaciencia, por lo cual se sugiere una Lista de Control Documentario o “Checklist”. / This research examines the principles of causality and reliability applied to social responsibility expenses of mining companies in Peru. About this topic, there are different positions between the Tax Authority and of the jurisprudential entities regarding the tax treatment of such expenses to determine the Income Tax, which has caused that the taxpayers of the mining sector do not have clarity on this subject. For this reason, this study seeks to elucidate the criteria for sustaining social responsibility expenditures as a “fiscal shield” for mining companies. In that sense, we have used the analysis of different cases that deal with the deductibility of such expenses and in which the pronouncements of the Tax Authority and the jurisprudential entities are observed, as well as the opinions of Financial Managers of mining companies, Community Relations Managers and Tax Auditors of the world's leading auditing firms. All these information has allowed us to say that social responsibility expenses are deductible in the determination of Income Tax, considering the principles of causality, which is why we propose a flow chart of cause and effect, and reliability, which is why we suggests a List of Documentary Control called "Checklist". / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo tiene por objetivo, desarrollar e implementar una metodología, que permita evaluar alternativas para minerales de baja ley, en el Proyecto de Sulfuros Fase II de la mina Radomiro Tomic, utilizando variables geo-metalúrgicas, buscando aumentar el valor del negocio en términos de valor presente y confiabilidad. En particular, se evalúa la creación de un nuevo destino de bio-lixiviación. La metodología consiste inicialmente, en definir Unidades geo-metalúrgicas (UGM) de minerales, mediante el análisis estadístico de datos sobre pruebas metalúrgicas, para luego estimar el costo y la recuperación de estas unidades, en cada posible destino en el proyecto. Luego, se desarrollan planes mineros, con el fin de replicar el caso base (caso CB), y generar además un plan geo-minero-metalúrgico, que incluya un nuevo destino de bio-lixivación y considere las UGM antes definidas (caso GMM). Finalmente, se estiman las inversiones requeridas para incorporar el nuevo destino y se compara económicamente ambos casos. El valor presente neto generado por el caso GMM es de 317 millones de dólares, que representa un incremento de 2% en el VAN del proyecto. Este incremento, se explica principalmente por adelantamiento en el procesamiento de algunos minerales mediante bio-lixivación. Además del aumento de valor, el caso GMM aporta en confiabilidad, dado que la valorización de los bloques, considera diferencias en costo y recuperación, que dependen de la UGM y destino en el plan minero. De esta forma, se puede representar de mejor forma la respuesta metalúrgica que el mineral tendrá en planta, al considerar mayor cantidad de información.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Los sistemas de retención de carga (SRC) se emplean en minería para detener el flujo de mineral en piques, silos y stockpiles, con el fin de realizar tareas de mantenimiento aguas abajo de la posición retenida. En general, se estima que existe poco conocimiento para abordar la ingeniería y el diseño de estos importantes componentes de áreas secas de minería. Este proyecto plantea el desarrollo y validación de un método de diseño para los principales componentes de SRC incluyendo: elementos de retención y sistemas de accionamiento. Sus objetivos específicos son: i. Evaluar el estado del arte para estimación de cargas de gravedad en silos, piques y pilas de mineral en orden a generar estimadores de presión y cargas sobre SRC, ii. Validar una metodología de estimación de cargas de gravedad mediante evaluaciones de sistemas existentes en Chile y por medio de un modelo a escala reducida, y iii. Proponer y validar una metodología de diseño de SRC integrando los resultados del modelo de predicción de carga vertical y las recomendaciones AISC 360-05, NCh. 2369 of. 2003 y ACI 313-97. Para desarrollar los objetivos del trabajo se empleó una metodología multidisciplinaria de revisión y ajuste de las teorías para la estimación de carga vertical/horizontal en sistemas de flujo/almacenamiento de mineral; la observación del flujo, la retención y la medición de carga en un SRC ubicado en un yacimiento nacional; y la observación de flujo y de retención de carga en un modelo a escala. Los principales resultados y conclusiones del proyecto muestran que: i. La teoría de Janssen, con parámetros ajustados a cada aplicación, proporciona las mejores estimaciones de presión y de cargas vertical/horizontal aplicables a sistemas de flujo/almacenamiento de mineral utilizados en minería, ii. La observación de flujo y de retención de carga en un modelo a escala muestra el desarrollo de flujo expandido y un ángulo de flujo de unos 30° para todas las combinaciones de extracción de lanzas, iii. Un programa de mediciones experimentales desarrollado en terreno permite efectuar una primera estimación del conjunto de parámetros de ajuste del modelo de Janssen, estableciendo que el cálculo de cargas de servicio debe efectuarse con las siguientes combinaciones: coeficiente de roce acero-roca μ_ar entre 0,4-0,5; coeficiente de roce acero-acero μ_aa entre 0,65-0,75; y ángulo de fricción interna ϕ=35°. Por otro lado, el desarrollo de varios ejemplos prácticos y el diseño de una planilla Excel de soporte para diseño de SRC muestra que el método de cálculo de los principales componentes debe basarse en el método LRFD por sobre el ASD.

Ingeniero Civil de Minas / La minería a cielo abierto es un proceso que requiere de un uso intensivo de recursos, dado que la rentabilidad del negocio está fuertemente relacionada con la magnitud del tonelaje extraído. por lo cual se hace necesario el uso de equipos de grandes dimensiones para extraer y transportar el material proveniente desde la mina. La decisión de qué equipos utilizar, cuántos comprar y dónde deben estar operando impacta fuertemente en el valor del negocio minero y, hasta ahora, ha sido realizada en general sin la ayuda de herramientas optimizadoras por parte de los planificadores. Por otro lado la estimación de los movimientos de material entregada por los software actuales de planificaci ón se basan básicamente en una capacidad de movimiento de material definida en toneladas extraídas por día la cual no representa necesariamente lo que sucede en la operación. La creación, planteamiento y resolución de un problema de optimización que responda las tres preguntas mencionadas anteriormente es la gran motivación de este trabajo, el cual busca determinar la asignación pala-banco que minimice los costos de operación. En este sentido, se busca también que la asignación de equipos obtenida por el modelo de optimización logre estimar un plan de producción que se ajuste de mejor manera a la realidad. Para alcanzar este realismo se considerarán distintos factores operacionales y restricciones entre las cuales se destacan la disponibilidad mecánica, utilización, restricciones de espacio y precedencia entre bancos de distinta fases. Para el desarrollo del trabajo se dispuso de un modelo de bloques proveniente de un proyecto real el cual poseía el plan de producción de toda la vida de la mina, incluyendo periodos de extracción, fases a las que pertenecen y destinos de los bloques. De todo el proyecto se escogió un año de producción para el cual se asignaron los equipos de manera manual y mediante el modelo, con el fin de comparar los resultados y planes obtenidos. El modelo desarrollado puede asignar equipos con los que ya se cuenten (flota actual) como también decidir la compra de equipos nuevos. Se obtuvo que los costos obtenidos por la asignación del modelo eran inferiores que los resultantes en la asignación manual. Se realizaron diversos experimentos considerando equipos fijos para asignación, ingresos por toneladas y restricciones de área para la operación y para todos los casos se obtuvieron fluctuaciones en los tonelajes extraídos mes a mes que no son previstas en la planificación con movimientos diarios constantes. La presencia de estas fluctuaciones puede indicar que aún se pueden considerar un mayor números de variables dentro la planificación que pueden permitir construir planes más robustos con el fin de garantizar una operación confiable en términos de producción y alimentación a la planta.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / El presente proyecto de trabajo de título, tiene como finalidad desarrollar un diseño mecánico funcional de un aditamento, que acoplado a una plataforma móvil (mediante tracción por orugas y levante vertical por cilindros hidráulicos), genere una herramienta modular, semiautomática y de carácter multifuncional, que cumpla con la función específica de asistir en los procesos de montaje y desmontaje de los conjuntos de eje trasero completo, y de diferencial trasero, para equipos mineros Caterpillar de las series de tractores sobre ruedas 854K y cargadores frontales 992K. El objetivo de este equipo es de hacer más seguro, fácil y rápido las tareas de los mantenedores al cambiar dichos componentes en los equipos en cuestión. El desarrollo del trabajo se basa en una metodología de diseño de tipo secuencial e iterativa, con fases de diseño conceptual, diseño de configuración y diseño de detalle. En esta primera se caracteriza y define la problemática a resolver, se conceptualiza la solución en términos abstractos, respecto a sus objetivos, funcionalidades y restricciones y una jerarquización de aquellos. En el diseño conceptual se contextualizan las ideas en un diseño tangible, que responde a las necesidades funcionales y cumple con los requisitos del diseño conceptual. Se divide la configuración del equipo en distintos subsistemas, y se modela computacionalmente en CAD la configuración del producto, por medio del software Autdesk Inventor 2018. En el diseño de detalle, se determinan concretamente los elementos y componentes del diseño, así como también sus exigencias de operación y de diseño, para posteriormente validarlos en base a una serie de cálculos analíticos respecto a su resistencia. Se realiza un análisis de criticidad para emplear como patrón respecto a las exigencias mínimas requeridas, en forma de un factor de seguridad, sobre cada pieza o estructura del equipo. Se valida también el diseño de componentes y estructuras en función de simulaciones computacionales mediante el método de elementos finitos, con el empleo del software SolidWorks profesional 2018. Se desarrolla el diseño en base a criterios conservadores respecto a la obtención de las cargas de diseño, y aún así, tanto para los resultados analíticos como por el método de elementos finitos, se obtienen factores de seguridad satisfactorios en base al criterio de criticidad planteado, validando así el diseño final del equipo. / Power Train Technologies S.A.

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 Arquitecto

Ingeniero Civil de Minas / El desafío de disminuir los costos de las operaciones mineras es un tema de interés dentro de la industria, el cual cobra especial relevancia estos últimos años debido a la constante baja del precio del cobre, junto con la disminución continua de las leyes de los yacimientos cupríferos y la escaza probabilidad de encontrar nuevos yacimientos de dimensiones significativas. En consecuencia, actualmente el trabajo no solo se debe centrar en la disminución de los costos, sino también en optimizar diversos procesos con el fin de lograr una mejor productividad y eficiencia. El siguiente trabajo se centró en disminuir los tiempos perdidos asociados a las demoras en los cambios de turnos existentes en la minería a cielo abierto, mediante la creación de nuevas herramientas de gestión que apuntan hacia una producción continua. Lo anterior se llevó a cabo a través del uso de redes neuronales y un árbol de optimización, el cual basa su criterio en el rendimiento personal de cada operador. De esta forma, se obtuvieron y cuantificaron los resultados a través de simulaciones computacionales en donde se comparó la productividad actual de una faena minera versus la productividad utilizando el modelo planteado en este trabajo. Los resultados obtenidos aplicando el modelo de optimización arrojaron que se logró disminuir en un 9.8% las demoras asociadas a los cambios de turno, lo que es equivalente a 398 minutos y a 24 descargas extras por turno, tomando en cuenta que el caso de estudio se realizó para una flota de 130 camiones de extracción. Lo anterior, en términos económicos se traduce en 5.7 MUSD anuales, considerando que solamente se ahorraran los costos asociados al transporte de mineral, suponiendo un costo de transporte igual a 1 dólar por tonelada y una carga efectiva de 330 toneladas por camión. Al finalizar el trabajo, se observa que la posibilidad de mejorar el proceso de asignación de estacionamientos es completamente factible, al igual que mejorar el modelo planteado incluyendo otras condiciones de borde que puedan ayudar a realizar una simulación más realista, pero que deben ser personalizadas acorde a la manera de operar de cada faena. Por otro lado, se detectó que para las mismas condiciones de trabajo, existen operadores que tienen rendimientos completamente distintos, por lo que se recomienda realizar un análisis de velocidades por trabajador, en donde se comparen sus rendimientos individuales con los rendimientos que debiesen alcanzar las máquinas según su catálogo. Por último, se concluye que el uso de redes neuronales como herramienta de gestión genera un valor agregado en la toma de decisiones que estén relacionadas a la formación de grupos de trabajo, además de identificar características que ayuden a entender y manejar el comportamiento de ciertas variables tales como la productividad o utilización dentro de una operación minera.