Ingeniera Civil de Minas / Hasta la actualidad, la planificación minera se ha realizado con la utilización de parámetros fijos, los cuales conducen a un plan determinista e inflexible que no permite capturar el real valor de la operación. El valor que se obtenga de dicha evaluación, en la práctica puede tener baja probabilidad de ocurrencia. Es por esto, que las investigaciones actuales relacionadas con la planificación minera incorporan en este proceso una cantidad mayor de información y variables no determinísticas para poder así obtener resultados robustos en términos de productividad y valor esperado del plan. Con la realización de esta memoria se busca validar la incertidumbre operacional minera del modelo de evaluación de riesgos GEM|REEM (creado por la empresa GEM) y del modelo de simulación para incertidumbre operacional DSim Open Pit (creado por el laboratorio de planificación minera Delphos de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile) a través del análisis del plan minero de producción con escala quinquenal para una mina a rajo abierto. Los objetivos específicos de este trabajo son presentar las variables operacionales relevantes que componen el modelo de evaluación de riesgos GEM|REEM, en conjunto con la realización de simulaciones con el modelo DSim Open Pit caracterizada por las principales incertidumbres operacionales en base al plan minero quinquenal real de la mina y con esto realizar una comparación entre las dos metodologías de análisis de incertidumbre para planes mineros, enfocados en la incertidumbre operacional. Se realizaron simulaciones con ambos modelos para incertidumbre operacional en dos meses específicos del plan minero quinquenal, donde se generaron distribuciones de probabilidad tanto para el movimiento total desde banco como para el mineral enviado a planta. Se compararon las medias de las distribuciones obtenidas con los valores del plan minero determinístico. Para los meses de enero de 2016 y enero 2017, la diferencia porcentual entre el plan y el modelo GEM|REEM para el mineral enviado a chancado es de 10,6% y 1,6%, respectivamente. Mientras que la diferencia entre el plan quinquenal y el modelo DSim Open Pit para ambos meses es de 8,5% y 8,1%, respectivamente. Por otro lado, la comparación entre los resultados obtenidos de ambos modelos de incertidumbre, muestra que la diferencia entre estos es menor al 11% en todos los casos. A partir de estos resultados, se observa que el plan minero determinístico tiene poca probabilidad de ocurrencia, donde se le da mayor prioridad al envío de mineral a planta, lo que puede afectar a futuro la explotación de la mina. Además, se puede decir que ambos modelos representan la realidad operacional de acuerdo a los valores reales de desempeño de la mina.

Ingeniero Civil de Minas / El diseño de rampas en minas a cielo abierto es un paso clave en el proceso de planificación minera, en el que las envolventes económicas obtenidas por técnicas y algoritmos de optimización se transforman en volúmenes operativos (fases) aptos para la extracción. Sin embargo, aunque existen herramientas para ayudar al diseño de la rampa, el proceso sigue siendo muy complejo y requiere mucho tiempo. Esto implica que hay pocas oportunidades de explorar diferentes configuraciones y, por lo tanto, la calidad del diseño resultante depende de la experiencia del ingeniero y la disponibilidad de tiempo. El objetivo de este trabajo es comparar los resultados técnico-económicos del diseño operativo de fases, al utilizar el estado del arte actual, versus una metodología semiautomática, que utiliza programación matemática para la optimización económica del diseño de pit con rampa. El procedimiento consistió en una serie de pasos: primero, se diseñó un pit final óptimo en base a la metodología tradicional de planificación a largo plazo. Luego, se procedió a incorporar la geometría de rampas mediante dos alternativas; la primera denominada como óptima, introduce modelos matemáticos a través de una herramienta computacional que asiste al proceso de diseño operativo de fases, modelando una ubicación geométrica de rampa a nivel de bloques, que maximiza el beneficio económico reportado por los límites del pit con rampa. Esta ubicación sirvió como guía en el diseño final, entregando el punto de partida, sentido de giro y posicionamiento de la rampa en el talud minero. La segunda alternativa utilizó el arte del diseño actual empleado comúnmente para modelar rampas en los límites de rajo. Finalmente, se evaluó el impacto técnico-económico en las reservas del pit al incorporar el diseño geométrico de rampa de acuerdo a las alternativas mencionadas. Al introducir el modelo matemático, se lograron resultados muy similares en relación al estado del arte actual para el caso de estudio, con un aumento del 1.59 [%] del beneficio económico y un 1.40 [%] de las reservas disponibles para la extracción. Los resultados indican que esta herramienta entrega una mayor robustez al proceso de planificación; al permitir analizar distintos escenarios de diseño en un limitado periodo de tiempo, asegurando un diseño óptimo económico. / Este trabajo a sido parcialmente financiado por Advanced Mining Technology Center, Universidad de Chile

Ingeniero Civil de Minas / 12/04/2023

En la presente tesis se estudia la aplicación de los principios matemáticos de Holmberg y sus colaboradores. Dichos principios se encuentran descritos en el libro Rock blasting and explosives engineering que tiene como finalidad demostrar de manera práctica la importancia de realizar un adecuado diseño de la malla de perforación y voladura. Esto se llevó acabo, en primer lugar, con el mapeo geomecánico (RMR), el análisis del arranque a utilizar, así como la longitud de barrenos y el explosivo óptimo para el cebo y la columna de carga. Esta investigación se realizó en la Unidad Minera Santa María de Compañía Minera Poderosa S.A., donde se demostró que el cambio de diámetro en los taladros de alivio del arranque de 38 mm a 64 mm y el uso adicional de barrenos de 8 pies para la sección de 2.5 m x 2.7 m, contribuye a ser eficientes en cada disparo. En esta misma instancia, se demostró que, aplicando de manera óptima los principios matemáticos utilizados se puede reducir notablemente la cantidad del uso de explosivos, viéndose reflejado en un ahorro económico por disparo. Los resultados obtenidos con el nuevo diseño son: el factor de potencia pasó de 1.23 a 1.15 kg/t reduciendo un 6.8 %, el avance por disparo de 1.51 a 2.10 m aumentando un 39.2 % y el factor de carga lineal de 23.24 a 21.02 kg/m reduciendo un 9.6 %; lo cual se traduce en un ahorro mensual por frente de trabajo de S/. 21,421.12. / This thesis explores the application of the mathematical principles of Holmberg and his collaborators.These principles are described in the book Rock blasting and explosives engineering which aims to demonstrate in a practical way the importance of proper drilling and blasting mesh design. This was completed, first of all, with geomechanical mapping (RMR), analysis of the start to be used, as well as the length of holes and the optimal explosive for the bait and the loading column. This research was carried out at the Santa María Mining Unit of Compañía Minera Poderosa S.A., where it was shown that the diameter change in the starter relief drills from 38 mm to 64 mm and the additional use of 8-foot holes for the 2.5 m x 2.7 m section, contributes to being efficient in every shot. In this same instance, it was demonstrated that, optimally applying the mathematical principles used the amount of explosives use can be significantly reduced, reflected in economic savings per shot. The results obtained with the new design are: the power factor went from 1.23 to 1.15 kg/t reducing a 6.8 %, the advance per shot from 1.51 to 2.10 m increasing a 39.2 % and the linear load factor from 23.24 to 21.02 kg/m reducing a 9.6 %; which translates into a monthly savings on the work front of S/. 21,421.12. / Tesis

Ingeniero Civil Industrial / La planificación de las operaciones mineras subterráneas en el largo plazo es un problema con un alto nivel de complejidad debido a la gran cantidad de variables y restricciones que se deben tomar en cuenta. Es por esto que actualmente CODELCO utiliza un modelo de optimización de planes mineros para apoyar la toma de decisiones. Este modelo matemático es capaz de determinar el momento en que el mineral se debe extraer de los puntos de extracción, una vez estos han sido habilitados, con el fin de obtener el mayor beneficio económico. Sin embargo, este modelo no determina el plan óptimo de habilitación de puntos de extracción, sino que lo recibe como un dato de entrada. En este trabajo se expandió el sistema de planificación anterior, añadiéndole la capacidad de determinar el plan de habilitación de puntos de extracción, es decir, el periodo cuando cada punto de extracción debe ser comenzado a explotar (lo cual conlleva la realización de obras civiles de preparación), respetando una secuencia de apertura de puntos dada. Esto se logró mediante la modelación de la extracción de columnas como un flujo en redes. La formulación de la extracción de mineral de una columna como un flujo en redes se basa en crear estados posibles a lo largo de los periodos de planificación (nodos) y arcos que permiten pasar de un estado a otro en periodos consecutivos. Esta nueva formulación permitió fortalecer la solución relajada del problema de planificación, obteniendo resultados menos fraccionarios y con garantías de ser enterizados mediante heurísticas para obtener soluciones factibles aceptables. Además, permite implementar la capacidad de determinar el plan de apertura de puntos de extracción agregando más arcos o posibilidades de solución, al costo de elevar la dificultad del problema y, por lo tanto, los tiempos de resolución. Para paliar el aumento en los tiempos de resolución, se ha incorporado una metodología de agregación del recurso minero que puede generar reducciones importantes en estos tiempos sin afectar de manera significativa la evaluación económica del negocio. Esto se sustenta en la característica particular de la extracción por hundimiento, donde los puntos de extracción cercanos deben ser explotados de manera similar, por lo tanto, agruparlos en un mismo recurso no afecta de manera sustancial su explotación individual. Finalmente, los resultados arrojan que el modelo de planificación de área variable es efectivamente capaz de determinar el plan de habilitación económicamente más conveniente y que puede producir mejoras en los beneficios netos del negocio. En un ejercicio de prueba, se han contrastado las soluciones del modelo de área fija con el de área variable y este último ha producido mejoras en el VAN del orden del 3%. Estas mejoras son debidas principalmente al ahorro por postergación de los costos de habilitación de puntos de extracción y a la mejora de los ingresos por el aumento en la flexibilidad de la solución.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente trabajo consiste en la evaluación como nueva línea de negocio para implementar en Chile de una solución para fortificación en minería subterránea. Esta nueva solución se denomina fortificación con mallas de alta resistencia mediante sistema mecanizado , sistema que a su vez tiene el nombre de Sistema MESHA . La solución consiste en la instalación automática de mallas de alta resistencia, lo que es posible gracias a las características de la malla, como el bajo peso propio, su flexibilidad, adaptabilidad, resistencia y dimensiones. El sistema MESHA ha sido desarrollado por la empresa Geobrugg AG desde el año 2008 y en la actualidad se encuentra probado y funcionando en países como Suecia, Australia y Sudáfrica. La evaluación de este sistema como nueva línea de negocio en Chile, se hace en base a un análisis estratégico de la empresa Geobrugg AG, utilizando los métodos PESTEL y análisis de Porter, y en base a la comparación técnica- económica de la nueva solución versus las que actualmente se adoptan en el mercado local, abordando antecedentes de seguridad, financieros y haciendo un estudio de mercado. Lo anterior conlleva finalmente a concluir acerca de si esta es una línea de negocio atractiva en el mercado de la minería chilena, si esta está acorde con la visión global de la empresa proponente y si es factible de implementar como se plantea actualmente. Dentro de las conclusiones obtenidas resalta el hecho de que el producto ofrecido no es atractivo preliminarmente y debe ser ajustado a la realidad del mercado local. Así se podrá incrementar su competitividad y obtener los volúmenes de ventas, costos de producción y márgenes adecuados que asegurarían la rentabilidad del negocio. Se propone finalmente una estrategia para las condiciones en que debiera introducirse y las mejoras que se deben hacer al producto actualmente ofrecido.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 31/8/2020. / Magíster en Minería / Ingeniero Civil de Minas / La actividad minera está sujeta a distintos tipos de incertidumbre: mercado, geológica y operacional. Las incertidumbres antes mencionadas provocan diferencias entre los resultados del plan minero real y el plan esperado. La correcta evaluación del impacto de cada una de ellas en los resultados del plan minero podría permitir identificar las que mayor impacto tienen y tratar de gestionarlas mediante planes de acción. En este contexto, la presente investigación tiene por objetivo la evaluación del impacto de la incertidumbre geológica y operacional en los resultados del plan minero a corto plazo en una faena a cielo abierto. Con respecto a la incertidumbre operacional, se identifican tres tipos: asociados a los parámetros operacionales, a los eventos operacionales y a la reasignación de componentes operacionales. La asociada a parámetros operacionales tiene relación con los tiempos, velocidades y capacidades de los componentes mineros. La asociada a eventos operacionales tiene que ver con los eventos de no disponibilidad y finalmente la asociada a la reasignación operacional tiene relación con la estrategia de operación ante cambios de no disponibilidad de componentes mineros. Con respecto a la incertidumbre geológica, se desarrollan simulaciones condicionales de la ley de cobre total, cobre soluble y razón de solubilidad a partir de datos de pozos de tronadura, usando el método de bandas rotantes. Para la evaluación de la incertidumbre, se toma un caso de estudio correspondiente a una faena minera a cielo abierto ubicada en el norte de Chile. El yacimiento explotado corresponde al del tipo pórfido cuprífero y actualmente se encuentra en la zona de mineral de óxidos de cobre. Para soportar la integración los tipos de incertidumbre operacional, se desarrolla y utiliza un modelo de simulación que emula la lógica de operación de un sistema de manejo de materiales de una faena minera a cielo abierto. Una vez que el modelo es satisfactoriamente verificado y validado contra datos reales, es usado para evaluar el impacto de estas dos fuentes de incertidumbre. Se observa que, a partir del caso de estudio, la incertidumbre geológica asociada a las leyes de cobre total y cobre soluble en la alimentación a chancado no es significativa para un plan de movimiento de material fijo. Con respecto a la incertidumbre operacional asociada a los parámetros operacionales, se concluye que no hay diferencias significativas en los resultados del plan cuando se caracterizan por medio de medias o distribuciones de probabilidad. En cambio, la incertidumbre asociada a los eventos operacionales y a las reasignaciones operacionales es la que más impacta en los resultados del plan minero. Como recomendaciones, se deben realizar esfuerzos para poder replicar en forma consistente la realidad de la operación minera para así obtener estimaciones más cercanas a su real desempeño.

Magíster en Minería / El diseño minero de proyectos subterráneos por Sublevel Stoping requiere de criterios aceptados por la industria para definir las dimensiones de los caserones y secuencia de explotación, que garanticen un determinado grado de dilución y recuperación de reservas. En general, los diseños suelen definirse mediante métodos empíricos que se han desarrollado a partir de la recolección de datos de operaciones mineras en distintos países. El objetivo de esta tesis es desarrollar herramientas de diseño empíricas que se ajusten a las condiciones locales de una mina en explotación, y su ejecución permita cuantificar su impacto económico, en proyectos de características similares y profundizaciones futuras. La metodología de trabajo se divide en dos etapas principales: Desarrollo de nuevas herramientas para Mina Cinabrio y su posterior aplicación en el Proyecto Dalmacia; en la primera etapa se busca obtener un modelo de sobre-excavación creando un modelo de dilución teniendo como indicador al ELOS de la pared colgante; y la calibración de los gráficos de estabilidad empíricos desarrollados por Mathews y Laubscher según la condición de los caserones actuales. Para brindar mayor robustez a los resultados se estudiaron casos puntuales de inestabilidad definiendo un factor de ajuste por presencia de fallas geológicas principales que incidan en la estabilidad de la pared o techo de los caserones; además se recomienda actualizar las fronteras de estabilidad en los gráficos conforme se ejecuta la explotación y culmina la recuperación de pilares en Mina Cinabrio La segunda etapa corresponde a la aplicación de los resultados obtenidos al Proyecto Dalmacia, que presenta condiciones y características geomecánicas similares al caso en estudio; haciendo un análisis comparativo de los resultados utilizando los gráficos tradicionales, teniendo como indicadores: fronteras de estabilidad y sobre-excavación de los caserones, cantidad de reservas minables, índice de preparación y desarrollo, y rentabilidad del proyecto en los dos escenarios planteados; es decir en las dimensiones admisibles según lo tradicional y en las máximas dimensiones reales según la optimización realizada, aplicando las nuevas herramientas de diseño definidas que permiten aumentar las reservas minables del proyecto. En yacimientos complejos como el Proyecto Dalmacia, donde la rentabilidad del proyecto es sensible a la geometría de los caserones, es importante realizar los análisis mostrados en esta tesis; ya que es probable que el retorno de la inversión mejore considerablemente según el escenario optimista analizado; permitiendo además, definir de forma óptima el diseño minero y secuencia de explotación que conlleve al cumplimiento de los programas de producción. Según los gráficos a utilizar en el diseño de caserones se debe dar mayor importancia a la presencia de fallas geológicas durante la explotación, ya que puede conllevar a colapsos o hundimientos de caserón en forma instantánea, pudiendo afectar directamente la seguridad e integridad de personas y equipos; por lo tanto es importante incorporar los factores de ajuste por falla. Además se puede incursionar en el desafío de insertar el modelo geológico - estructural en la optimización de caserones. / 03/08/2022

La exportación de servicios mineros desde el Perú se realiza por lo general, careciendo de una estrategia para obtener la mayor competitividad, razón por la cual existen experiencias aisladas de algunas empresas que participan sin éxito en este sector. Es un hecho relevante afirmar que el Perú se encuentra entre los países más destacados en avances de tecnología minera a nivel Latinoamérica; es por ello, la necesidad de expansión a países donde todavía la minería no ha dado ese gran paso evolutivo, donde se necesita, no sólo comercializar la maquinaria sino también ofertar la mano de obra calificada peruana. El presente trabajo de investigación se va a enfocar en identificar las ventajas y oportunidades presentes en el sector minero para el aprovechamiento de los exportadores que participan en ferias internacionales de servicios. / Tesis

La presente tesis aborda la propuesta de un procedimiento de Gestión de Adicionales en proyectos de construcción desarrollados en el ámbito minero, con la finalidad de disminuir el porcentaje de adicionales no reconocidos por el cliente. Para el desarrollo de los objetivos se identifican los procedimientos actuales en base a una evaluación cuatro proyectos. Asimismo, la propuesta presentada considera un flujograma y una descripción de los procesos conformantes, detallando el ingreso, herramientas, técnicas y salida de cada etapa. Posterior a la propuesta, se procede a la validación mediante el juicio de once (11) expertos, quienes evalúan el procedimiento propuesto, generado también recomendaciones y mejoras para el cumplimiento del objetivo. / This thesis addresses the proposal for an Additionals Management procedure in construction projects developed in the mining sector, with the proposal to reduce the percentage of additionals not recognized by the client. For the development of the objectives, the current procedures are identified based on an evaluation of four projects. Similarly, the proposal presented considers a flowchart and a description of the conformant processes, specifying the income, tools, techniques and output of each stage. After the proposal, the validation will be carried out through the trial of eleven (11) experts, who will evaluate the proposed procedure, will also generate recommendations and improvements to compliance the objective. / Tesis