El presente trabajo de investigación estudia la explotación de oro desarrollada por la minería informal, la cual constituye una de las actividades económicas más impactantes al medio ambiente y a la sociedad que se tiene actualmente en el Perú, cuya gestión por su alta complejidad es bastante difícil, esto se evidencia con el hecho que 15 años después de la emisión de las primeras normas específicas orientadas a su formalización y regulación sus efectos negativos se han expandido e incrementado considerablemente. Este trabajo, muestra cómo la aplicación de tecnologías de teledetección puede ayudar a evaluar y analizar la problemática ambiental de un ámbito, aplicado al caso de la cuenca alta del río Ramis (perteneciente a la hoya hidrográfica del lago Titicaca - departamento de Puno), conocido por ser uno de los ámbitos con explotación minera más antiguos del país. Se analiza la evolución que ha tenido la minería aurífera en esta zona mediante la cuantificación de la superficie que presento cambios en el uso del suelo para el periodo comprendido entre 1984 y el 2015, usando imágenes de satélite multiespectral Landsat de libre disponibilidad. En la cuenca alta del río Ramis, existen varios asentamientos mineros distribuidos en los distritos de Ananea (Provincia de San Antonio de Putina), Cuyocuyo (provincia de Sandia) y Crucero (provincia de Carabaya) que explotan los yacimientos auríferos existentes en el flanco sur de la Cordillera de Carabaya u Oriental. Cada uno de estos asentamientos presentan características diferentes en sus modos de explotación, formas de organización, tipos de posesión y titularidad del suelo, entre otras, que conlleva a que cada uno muestra una evolución diferente de su actividad a lo largo de los 31 años de análisis. Asimismo, se hace una sistematización de datos de los principales factores de influencia que tiene la actividad minera de explotación aurífera, como son: a) la cotización diaria del precio internacional de la onza de oro en el mismo periodo (1984 – 2015); y b) la cronología de hechos de la coyuntura político social relacionada al conflicto socio ambiental entre mineros de la cuenca alta y poblaciones afectadas asentadas aguas abajo, así como los momentos en los que intervino el gobierno (emisión de las normas, mediación en el conflicto, acciones de control e interdicción). El contraste temporal del cambio de uso de suelos (CUS) con los dos factores antes mencionados (que constituyen indicadores de la coyuntura económica, social y política del momento), da luces de cuanto influyeron cada una de ellos en la expansión territorial o estancamiento de las actividades de minería informal en la zona, así como la eficacia que tuvo las acciones tomadas por parte de las autoridades competentes para su control o mitigación. El análisis y lectura de estos resultados nos permite sacar conclusiones que podrían ayudar a los diferentes actores involucrados en el caso, proporcionando nueva información y criterios para una mejor gestión del ámbito en el futuro. / Tesis

En este trabajo de título se estudia la validez del modelo cinemático para el problema de flujo gravitacional de partículas granulares no cohesivas. El flujo gravitacional es el mecanismo por el cual la roca fragmentada se moviliza en la minería por hundimiento (subterránea). El modelo cinemático es un modelo fenomenológico que queda definido por una ecuación de difusión de la velocidad vertical de las partículas, siendo el coeficiente de difusión el parámetro a calibrar a partir de datos experimentales. La solución analítica de este modelo ha sido utilizada de manera exitosa en otros estudios, lográndose obtener buenas concordancias con datos experimentales de modelos físicos. La solución analítica utiliza una serie de simplificaciones y no considera condiciones de borde adecuadas que le permitan predecir de manera correcta las geometrías de las zonas de flujo. En particular, no considera la condición impuesta por el ángulo de fricción interna del material granular. Además, no se ha validado para múltiples puntos de extracción interactuando entre sí. Se implementó el modelo numérico 3D, utilizando Comsol y MATLAB, considerando condiciones de borde derivadas de la observación de experimentos en modelos físicos y se procedió a la calibración utilizando resultados experimentales con un punto de extracción aislado. Luego se validó el modelo en los experimentos con múltiples puntos de extracción, donde las zonas de flujo interactúan entre sí. Los resultados de la validación corroboran el modelo, encontrándose errores cercanos al 10%, lo que es razonable para este tipo de modelos. La modelación contempló tanto un punto de extracción como la interacción entre múltiples puntos. Se concluye que el modelo resulta adecuado para describir el comportamiento de material granular extraído desde uno o varios puntos de extracción, haciéndolo candidato como herramienta para el diseño de minería por block caving. Se hace necesario en futuros trabajos considerar una validación a escala industrial (datos reales), considerar el efecto de subsidencia y la migración de finos. De este modo, el modelo resultará una completa y adecuada herramienta de apoyo en el diseño de minas por block caving.

El proyecto panel 4 de la mina Teniente 4 Sur Codelco Chile forma parte de la cartera de proyectos de contingencia de la división, que tiene por finalidad recuperar reservas de buena ley en sectores colapsados, que fueron abandonados con una baja extracción.. Se define aplicar el método de explotación por hundimiento Panel Caving basado en los resultados de la metodología de Nicholas, considerando: • El tipo de roca en donde se encuentra emplazado el polígono a explotar. • La experiencia positiva adquirida en la recuperación de reservas en los colapsos de los paneles 1 y 2 del lado norte de la misma mina Teniente 4 Sur. No se considera la construcción de un nivel de hundimiento, ya que el sector fue hundido previamente y se extrajo hasta un 5% de su tonelaje, por lo que se aprovecha la excavación de las zanjas del nivel de producción, para generar la socavación y de esta manera recuperar las reservas del área superior colapsada. El nivel de producción del proyecto Panel 4 Teniente 4 Sur, se emplaza en la misma cota donde se encuentra el subnivel de ventilación (SNV) de Teniente 4 Sur, abarcando un área de 16.300 [m2 ], a una cota 2.341 [m.s.n.m.]. La producción se entrega a los cruzados 55 y 60 de FFCC Teniente 5 y desde allí es destinada a la planta de beneficio ubicada en Colón. La malla de extracción considerada es de 15 [m] x 17,2 [m], con orientación de las calles N-S y las zanjas ubicadas en posición N 60º W. Las reservas quebradas sobre el nivel de producción propuesto del Panel 4, corresponden a 15,4 millones de toneladas con ley media de 1,27 [%] CuT. El proyecto considera un tiempo de desarrollo y construcción de 8,8 meses. La producción estimada para el primer año de 3.300 [tpd], alcanzando un régimen de 7.000 [tpd], desde el segundo año con un tiempo de vida de 7 años. La evaluación económica para el proyecto entrega un VAN de 138.541 [KUS$] Se recomienda asegurar el hundimiento del sector sur del Panel 4 con un frontal caving en retroceso (de norte a sur) en el nivel de producción antiguo, antes de quemar las zanjas del nuevo nivel.

Las metodologías actuales para la estimación de reservas en Block o Panel Caving se basan en principios de mezcla propuestos hace más de 25 años, cuando se intentó representar la física del flujo gravitacional mediante un modelo volumétrico de mezcla vertical que simula el proceso entregando leyes diluidas por altura (modelo de Laubscher). A partir de esta primera aproximación, se han generado mediante las investigaciones posteriores sobre el tema (International Caving Study), modelos de flujo gravitacional basados en balances de masa (REBOP) y en criterios mecánicos del caving, que permiten modelar de forma más acertada el fenómeno, incluyendo mezcla vertical y lateral. En este trabajo de título se propone una metodología para la estimación de reservas de Block/Panel Cavingen la cual se utilizó REBOP en el modelamiento del flujo gravitacional. De esta forma, se realizó un estudio para cuantificar las reservas extraíbles en función de las distintas secuencias de extracción, y se compararon los resultados con la metodología tradicional que utiliza sólo mezcla vertical. Para ello, se utilizó la herramienta de planificación (MSBPC) y se propuso recomendaciones para su implementación. Se analizaron tres casos, considerando el origen de la dilución para distintas secuencias de extracción: el primero sólo dilución vertical, el segundo sólo lateral y el tercero considerando ambas. En el caso donde la dilución es vertical, el modelo de Laubscher tiende a sobreestimar el valor de la ley entre un 2,7% y un 8,3% dependiendo de la secuencia de extracción. Generalmente, las menores diferencias se obtienen para secuencias tipo panel caving. En el segundo caso se concluye que la incidencia de la dilución lateral afecta prácticamente sólo a los puntos externos, para los puntos externos, la dilución lateral comprende entre un 32% y un 37% del material de las columnas. En los valores estudiados de dilución mixta se observa una diferencia significativa en la estimación de leyes. El modelo de Laubscher sobreestima las leyes y los finos entre un 12% y un 17% con respecto al modelo de REBOP, dependiendo de la secuencia de extracción. En general, las secuencias tipo block caving al comparar la situación para ambos métodos de explotación, son las que tienen la menor correlación con el modelo de mezcla vertical, por lo que se obtiene para estos casos, reservas con una ley más baja y menor cantidad de finos. Luego de generar los modelos de bloques diluidos en función de las distintas secuencias de extracción, la metodología plantea volver a estimar la envolvente económica. Los resultados obtenidos muestran, una mejoría con respecto al modelo de Laubscher en el VAN operacional de un 3,6% a 12,5% para Panel Caving y Block Caving respectivamente. Estos resultados muestran la conveniencia de introducir un modelo de flujo gravitacional en el proceso de estimación de reservas. Al incorporar el concepto de flujo gravitacional dentro del procedimiento, se establecen diferencias claras con respecto a lo obtenido al método de Laubscher, ya que considera la dilución horizontal en el modelo de mezcla disminuyendo la ley media y los finos totales.

El presente trabajo de título se concentra en un estudio, utilización y análisis de la base histórica de datos que posee la mina El Inca Norte de la División El Salvador de Codelco Chile. El objetivo principal del estudio presentado en este documento es encontrar una relación analítica entre el comportamiento histórico del índice de uniformidad en los puntos de extracción y los modelos de dilución basados en los gráficos de porcentaje de dilución versus porcentaje de extracción de un punto, propuestos por Andrés Susaeta (2000). Como objetivo secundario se realizo un análisis de sensibilidad en cuanto a los parámetros de entrada que se incorporan en el calculo del índice de uniformidad planteado por Andrés Susaeta (2000), los cuales son el radio y los períodos de tiempos considerados para el calculo de tonelaje utilizado en la formula. Básicamente se analizaron los puntos desde el punto de vista de la uniformidad y desde el punto de vista de la Teoría Gravitacional (modelos de dilución), y se pretendió correlacionar los índices de uniformidad obtenidos para los puntos de extracción, con distintos radios y períodos de tiempo, con el comportamiento de los puntos de extracción en cuanto al modelo gravitacional. Finalmente se estimo cuales eran los parámetros de radio y período de tiempo, para el calculo del índice de uniformidad, que correlacionaran mejor con el comportamiento de los puntos de extracción. La mejor correlación entre los índice de uniformidad y la teoría gravitacional fueron obtenidos con parámetros de radio igual a 17 metros y períodos de tiempo de tres turnos, de 8 horas cada uno. Dado estos parámetros se analizo el comportamiento de los puntos de extracción desde el punto de vista de la uniformidad, semiuniformidad y desuniformidad, y se logro establecer que existe una gran relación entre la dilución y la forma de extraer el punto (uniforme, semiunifome y desuniforme). Un mejor conocimiento del índice de uniformidad conlleva a una mayor información respecto a la dilución y por consiguiente una mejora en los planes de producción y a optar por una mayor recuperación de las reservas.

En el desarrollo de una mina subterránea explotada con método panel caving, es frecuente que se produzcan colapsos de grandes extensiones de zonas ya preparadas, los que pueden afectar más de un nivel de las zonas productivas. Junto con determinar las posibles causas de estos colapsos y establecer recomendaciones que sean incorporadas en los futuros diseños, se presenta el desafío de recuperar estas zonas, las que forman parte de los planes de producción de la mina y, en general, se encuentran emplazadas en sectores que cuentan con toda la infraestructura de manejo del mineral desarrollada completamente. Por ende, el objetivo planteado en este trabajo corresponde principalmente al diseño de un sistema que permita la recuperación de un sector colapsado en una mina explotada por métodos de hundimiento. Para ello, además del sector en estudio, se revisaron dos casos donde se produjeron colapsos con anterioridad, desarrollando un análisis crítico de las causas propuestas para explicar dichos eventos y se establecieron recomendaciones para ser aplicadas en diseños futuros. Con lo anterior se realizaron los diseños para la recuperación de un sector de aproximadamente 3.200 m2, correspondiente al Área 9 del III Panel de Mina Río Blanco de División Andina, el cual contenía cerca de 3,8 Mt de mineral con una ley de Cobre de 1,14%. Estos diseños corresponden al desarrollo de un nivel dispuesto inmediatamente bajo el nivel de producción colapsado, ambos conectados mediante bateas receptoras del mineral. Además, se determinó el ritmo de producción, la secuencia de tiraje y se definieron los servicios e infraestructuras asociadas a la recuperación del sector. Del presente estudio se determinó que, en este caso, era posible recuperar un gran porcentaje del mineral proveniente de la zona colapsada, con inversiones y costos de operación razonables para este tipo de minería, utilizando la infraestructura existente en el sector para el transporte del mineral a la planta de chancado.

Ingeniero Civil de Minas / En los últimos años ha tomado fuerza el uso de métodos de hundimiento masivo, como block/panel caving, para explotar cuerpos mineralizados a gran profundidad, pero existe un riesgo asociado a la granulometría del mineral a fragmentarse. El impacto económico que tiene hacer una mala estimación, tanto de la fragmentación primaria como secundaria, es bastante alta, dada la influencia que tienen sobre parámetros de diseño y operación en la mina. Por esta razón, se ha hecho un gran esfuerzo en desarrollar modelos y softwares que permiten estimar de la mejor manera posible la fragmentación. El objetivo de esta investigación es construir un modelo predictivo de fragmentación secundaria para minería de caving, específicamente el Proyecto Mina Chuquicamata Subterráneo (PMCHS), a partir de estudios anteriores y mediante experimentos de flujo confinado a escala. Además, se estudia la fragmentación secundaria para los dominios geotécnicos seleccionados. Para cumplir con esto, se propone seguir una metodología experimental, planteada anteriormente por Gómez (2014), en la cual se emplea un modelo físico con escala 1:75. La primera parte consiste en la obtención de una curva experimental de fragmentación secundaria, para cada dominio geotécnico escogido de PMCHS, los cuales son PEK, QES y Q<S, sometidos a un esfuerzo vertical constante de 4 MPa. De la misma forma, se hace un experimento adicional para QES bajo 2 MPa. Estos ensayos se llevan a cabo con una prensa, ubicada en el laboratorio de Block Caving, de la Universidad de Chile. Posterior a esta etapa, se procede con la construcción del modelo predictivo de fragmentación secundaria para el dominio QES, mediante un proceso de ajuste aplicado a las dos curvas experimentales de esta unidad. Los resultados indican que, al someter los 3 dominios seleccionados, bajo un mismo esfuerzo, PEK resulta con la distribución granulométrica más gruesa, seguido por QES y finalmente Q<S. Por otro lado, al comparar las dos curvas de QES, queda claro que a medida que aumenta el esfuerzo vertical, mayor es el grado de reducción de las partículas. Se encuentra el set de parámetros que definen el modelo predictivo, de esta manera es posible estimar el grado y la variación de la fragmentación secundaria para el dominio escogido, variando el esfuerzo vertical. De este estudio se desprende en primer lugar que las propiedades de los materiales influyen en el proceso de fragmentación secundaria, esto fue demostrado al encontrar una relación directa con la resistencia a la carga puntual, el factor de forma también condiciona la fragmentación, a mayor redondez menor es la disminución de tamaño. En cuanto al modelo predictivo, se hace una comparación con el software más usado en la industria, BCF. Se analiza el escenario propuesto por este programa para el dominio C2 de PMCHS, en la cual se encuentra la unidad QES, y la estimación por parte del modelo elaborado. Los resultados indican que BCF considera una mayor reducción de tamaño para los gruesos, en cambio, hay un comportamiento más parejo en la estimación de finos. Además, se propone una nueva modalidad de uso para el modelo, que considera los porcentajes de extracción.

En la actualidad los métodos por hundimiento están enfrentando 3 grandes problemas: una baja en la ley del mineral, un aumento en la dureza del material a hundir y problemas logísticos con la distancia a nuevos depósitos minerales. Las soluciones a estos problemas se basan en aumentar la capacidad de extracción junto a una baja del costo por tonelada de mineral, un rediseño del sistema de extracción del mineral para lidiar con el aumento en la dureza y una modificación en la estrategia del manejo de mineral para hacerlo más eficiente y compensar los problemas logísticos. Este trabajo propone un rediseño completo del sistema de manejo del mineral a través de: eliminar el efecto de interferencia que produce la aparición de sobretamaños, con su consiguiente reducción secundaria, que afecta a otras operaciones como el acarreo y traspaso. Además se busca un aumento de la velocidad de extracción al tener equipos con alta productividad, es por esto que propone el acotar el recorrido de equipos LHD a un máximo de 64 metros para alcanzar todo su potencial productivo. La estrategia propuesta para mejorar el manejo de mineral se basa en el traspaso inmediato del mineral desde el punto de extracción a un nivel inferior de acarreo y reducción a través de una parrilla con martillo picador en caso de ser necesario. También se propone el uso de la técnica de reducción secundaria con tronadura controlada con cartuchos de pequeño diámetro con los cuales se minimiza daño a infraestructura por proyección de fragmentos, la necesidad de ventilar y cerrar varias calles para coordinar tronaduras simultáneas. El diseño propuesto resultante es un módulo productivo con 32 puntos de extracción en una malla cuadrada de 13x13 [m], con un nivel de producción de galerías de 4x4 metros donde funcionan 4 calles, con 1 equipo cachorrero y 2 martillos móviles cada una. A esto se agregan 16 piques de traspaso de 2,5 [m] de diámetro que desembocan en un nivel de acarreo donde 2 equipos LHD de 8,5 [yd3] llevan el mineral a un chancador Sizer MMD 1150. El nivel de acarreo cumple con la condición de permitir la construcción de malla extracción tipo Herringbone 13x13 en caso que se produzca un colapso del nivel de producción. Este sistema propuesto es capaz de llegar a una velocidad de extracción máxima de 2,6 t/m2día con un costo de 8,07 US$/t de mineral extraído y una evaluación económica, comparando con lo tradicional, le entrega la ventaja de 20% en VAN por el ingreso anticipado de flujos dado su ramp up más corto.

Magíster en Ciencias, Mención COmputación / Los medios de comunicación social y en particular las plataformas de Microblogging se han consolidado como un espacio para el consumo y producción de información. Twitter se ha vuelto una de las plataforma más populares de este estilo y hoy en día tiene millones de usuarios que diariamente publican millones de mensajes personales o ``twiits''. Una parte importante de estos mensajes corresponden a opiniones personales, cuya riqueza y volumen ofrecen una gran oportunidad para el estudio de la opinión pública. Para tabajar con este alto volumen de opiniones digitales, se utilizan un conjunto de herramientas computacionales conocidas como métodos de análisis de sentimiento o minería de opinión. La utilidad de evaluar la opinión pública usando análisis de sentimiento sobre opiniones digitales genera controversia en la comunidad científica. Mientras diversos trabajos declaran que este enfoque permite capturar la opinión pública de una manera similar a medios tradicionales como las encuestas, otros trabajos declaran que este poder esta sobrevalorado. En este contexto, estudiamos el comportamiento estático y dinámico de las opiniones digitales para comprender su naturaleza y determinar las limitaciones de predecir su evolución en el tiempo. En una primera etapa se estudia el problema de identificar de manera automática los tuits que expresan una opinión, para luego inferir si es que esa opinión tiene una connotación positiva o negativa. Se propone una metodología para mejorar la clasificación de sentimiento en Twitter usando atributos basados en distintas dimensiones de sentimiento. Se combinan aspectos como la intensidad de opinión, la emoción y la polaridad, a partir de distintos métodos y recursos existentes para el análisis de sentimiento. La investigación muestra que la combinación de distintas dimensiones de opinión permite mejorar significativamente las tareas de clasificación de sentimientos en Twitter de detección de subjetividad y de polaridad. En la segunda parte del análisis se exploran las propiedades temporales de las opiniones en Twitter mediante el análisis de series temporales de opinión. La idea principal es determinar si es que las series temporales de opinión pueden ser usadas para crear modelos predictivos confiables. Se recuperan en el tiempo mensajes emitidos en Twitter asociados a un grupo definido de tópicos. Luego se calculan indicadores de opinión usando métodos de análisis de sentimiento para luego agregarlos en el tiempo y construir series temporales de opinión. El estudio se basa en modelos ARMA/ARIMA y GARCH para modelar la media y la volatilidad de las series. Se realiza un análisis profundo de las propiedades estadísticas de las series temporales encontrando que éstas presentan propiedades de estacionalidad y volatilidad. Como la volatilidad se relaciona con la incertidumbre, se postula que estas series no debiesen ser usadas para realizar pronósticos en el largo plazo. Los resultados experimentales obtenidos permiten concluir que las opiniones son objetos multidimensionales, donde las distintas dimensiones pueden complementarse para mejorar la clasificación de sentimiento. Por otro lado, podemos decir que las series temporales de opinión deben cumplir con ciertas propiedades estadísticas para poder realizar pronósticos confiables a partir de ellas. Dado que aún no hay suficiente evidencia para validar el supuesto poder predictivo de las opiniones digitales, nuestros resultados indican que una validación más rigurosa de los modelos estáticos y dinámicos que se constuyen a partir de estas opiniones permiten establecer de mejor manera los alcances de la minería de opinión.

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