Ingeniera Civil de Minas / En la actualidad existen minas a cielo abierto que se ven enfrentadas al proceso de transición hacia un método de explotación subterráneo y el Block Cavinges el principal candidato a ocupar este lugar debido a sus altas tasas de producción y bajos costos. Por lo tanto, es necesario explorar los límites de la capacidad productiva y la aplicabilidad del método, con el fin de asegurar la continuidad operacional maximizando el valor de la extracción de los recursos remanentes. La altura de columna se relaciona de forma directa con la obtención de la máxima capacidad productiva en el largo plazo, de ahí surge la necesidad de definir los factores queincentivan y desincentivan el uso de columnas más elevadas. Los principales incentivos para utilizar alturas de columnas mayores corresponden a la reducción de: costos de preparación minera, de reparación de infraestructura y por dilución, siendo la primera la más significativa. Sin embargo, el más relevante corresponde a la máxima capacidad productiva en el largo plazo, donde manteniendo la velocidad de preparación constante la capacidad aumenta a un 100% para una altura de 1,000 metros con respecto a una de 500 metros. Los principales aspectos que limitan el uso de columnas mayores se encuentran en lageomecánica tales como: el aumento de esfuerzos durante la etapa de socavación pudiendo hasta duplicar o incluso triplicar los esfuerzos originales, desvíos durante la propagación del hundimiento yexistencia de estallidos de roca y air blast. Cabe destacar que el preacondicionamiento juega un rol importante ya que modifica las propiedades del macizo rocoso, mejorando las condiciones para la explotación. Entre algunos aspectos estratégicos limitantesse encuentra tener leyes favorables en la parte superior del cuerpo, además,tener columnas mayores aumenta el tiempo de inicio de la puesta en marcha y se posterga la obtención de beneficios. Finalmente, a pesar del gran incentivo que trae el tener capacidad productiva mayor, el desconocimiento parcial de algunos fenómenos geomecánicosjunto con la falta de la tecnología adecuada hacen que no sea del todo confiable optar por columnas sobre los 1,000 metros de altura para el desarrollo de nuevos proyectos mineros.

Ingeniero Civil Industrial / En la industria minera, la planificación de las actividades a desarrollar para la extracción del mineral es fundamental para justificar las decisiones de inversión y las metas de producción. Esta memoria se desarrolló en Haldeman Mining Company S.A., empresa minera ubicada al interior de la quebrada de Sagasca en la región de Tarapacá, y enfrenta solucionar el problema de planificación de extracción de mineral decidiendo el secuenciamiento de extracción de maquinaria. En el yacimiento se utiliza maquinaria no convencional (conocida como roadheader) empleada para la excavación en minería subterránea. Los principales inconvenientes operacionales para la utilización de dicho equipo son las dificultades para maniobrarlo al interior de los túneles de producción debido a sus dimensiones (actividades de perfilamiento), así como los tiempos que requiere el equipo para moverse desde un frente de extracción a otro debido a la baja velocidad de traslado. Para enfrentar este problema, se formula un modelo de programación matemática que decide el punto de extracción a excavar en cada etapa de la secuencia de explotación, minimizando los traslados del equipo desde una perspectiva global. El modelo se desarrolla usando la herramienta GAMS y es resuelto empleando el solver IBM ILOG CPLEX, obteniéndose una secuencia extractiva óptima. Dicha secuencia es almacenada en una planilla de cálculo la cual es posteriormente procesada por un programa en Visual Basic que genera una representación gráfica de la secuencia. Los resultados del modelo son favorables demorando no más de 20 minutos en entregar la solución del problema, tiempo considerablemente inferior al que actualmente requiere el equipo de profesionales encargado de dicha tarea y que corresponde a un poco más de medio día de trabajo. Más importante, se obtienen reducciones de las distancias de traslado a ser recorridas por la maquinaria. Comparando los resultados con la metodología actual de planificación, la reducción de la distancia de traslado es cercana al 9%. Ello se traduce en mayores rendimientos de la extracción de mineral al emplearse menos tiempo en el traslado, aumentando la producción de toneladas por día en un 3,3% y proyectándose un incremento de US$ 383 M en las utilidades anuales para el módulo de estudio, lo que corresponde a un 3,2% de la utilidad.

Ingeniero Civil de Minas / En la minería a gran escala, siempre se presentan oportunidades para mejorar los índices de producción. El estudio realizado en esta memoria se lleva a cabo en Minera Los Pelambres, ubicada en la región de Coquimbo, provincia del Choapa. Pelambres se encuentra en un proceso de cambio de la reportabilidad, ya que se estandarizaron los índices operacionales para todo el grupo minero (AMSA) para identificar buenas prácticas entre las distintas faenas. El presente estudio tuvo como línea de trabajo la identificación de desafíos operacionales para lograr aumentos en la Utilización Efectiva en Base a Disponibilidad (UEBD). El trabajo de la memoria se acotó al estudio de las operaciones de transporte y palas de cable eléctricas de la operación de carguío. Además, se enfocó el análisis en las demoras y pérdidas operacionales. Para desarrollar el estudio, se realizó un análisis estadístico de datos obtenidos de Dispatch®, junto a un levantamiento de datos en terreno de tiempos medidos por el estudiante, identificando los eventos operacionales y prácticas que generan una baja en la UEBD. Se identificaron 13 desafíos operacionales (4 para chancado, 7 para transporte y 2 para carguío), para los cuales se presentan 15 propuestas de mejora (5 para chancado, 8 para transporte y 2 para carguío). Además, se plantean 4 necesidades que presenta el área de despacho y 5 necesidades para el área de operaciones (Instructores Mina). De estas propuestas, se evalúa la opción de instalar un sistema de visión integral en las palas de carguío y un sistema de monitoreo en tiempo real de detección temprana de caída de elementos de desgaste (GETS) en los baldes de las palas. Con el proyecto se pretende monitorear los elementos de desgaste de baldes de pala y prevenir que lleguen a chancado y produzcan detenciones no programadas asociadas a pérdidas operacionales y de producción. En base al análisis técnico y económico realizado al proyecto del sistema de visión, se concluye que es viable y que se recuperarían aproximadamente 4.5 días de tiempo efectivo a la flota de carguío al año. También se tiene una disminución del tiempo de pala esperando camión de 2 min/ciclo a 1.2 min/ciclo, lo que implica una mejora en la UEBD de un 1%. Se recomienda a la empresa realizar un estudio de las propuestas de mejora presentadas en esta memoria para su futura implementación, puesto que se mejorarían los tiempos efectivos de las diferentes áreas.

Ingeniero Civil de Minas / La productividad y su medición es un tema que siempre ha sido de gran importancia en minera, no obstante, Esto se debe principalmente al cambio constante del valor de insumos. Es por esto que el uso eficiente de los recursos ha tenido gran importancia para la sustentabilidad de la industria en el medio y largo plazo. El ámbito de aplicación de esta investigación es exclusivo para la industria de la gran minería chilena del cobre. El trabajo estudia la productividad, medida como productividad total de los factores (PTF) de diferentes faenas del país, junto al análisis de su variación, donde se incluye el recurso geológico como una de las variables determinantes en la producción del sector minero. La función de producción estimada se calcula a través de una regresión usando datos tipo panel usando el método de efectos de eficiencia. La regresión se hizo en base a datos históricos de los factores productivos considerados como explicativos (capital físico, dotación de personal, consumo energía, ley de cobre en mineral y la razón estéril mineral) sobre la especificación de un modelo de función de producción transcendental logarítmico entre los años 2000 y 2014. La productividad en la gran minería del cobre ha disminuido aproximadamente un 34% en el periodo 2000-2014. En donde el sector público ha decaído un 37,2% en promedio, mientras que el sector privado ha decaído un 34,2%. Además se realizó un análisis para determinar el efecto de la zona geográfica, altitud, estructura organizacional, años de producción y la escala de producción sobre la productividad de las faenas. Se determinó que la zona geográfica, altitud y estructura organizacional de las faenas no eran de gran importancia, no así, los años en producción y la escala de producción, donde se observó claramente que las faenas con más años y faenas con mayor escala de producción tiene una mayor productividad, pero un mayor descenso de la PTF. La variación de la PTF a través de la presente metodología indica aún una brecha de información que no es aportada por los factores productivos considerados. No obstante, es posible indicar que la productividad ha caído por factores que exceden la disminución de la calidad del recurso geológico.

Ingeniera Civil de Minas / La División El Teniente de Codelco posee dentro de su cartera de proyectos el Nuevo Nivel Mina, el cual estará pre-acondicionado con fracturamiento hidráulico (FH), con el objetivo de facilitar la explotación del mineral primario (buena calidad geotécnica) y controlar el riesgo sísmico. Uno de los principales efectos del FH, es el mejoramiento de la fragmentación de los bloques de mineral extraídos, lo que a su vez permite disminuir la frecuencia de colgaduras y sobre tamaños en los puntos de extracción, reflejándose en un aumento de la disponibilidad de área abierta para producción. Además, se encuentra en estudio el efecto en la relación entre el mineral extraído y quebrado, la cual se proyecta que cambie de 1:3 a 1:5, reflejándose en una menor altura de liberación, pasando de un 30% a un 20%. Para conocer la potencial captura de valor de la modificación de los dos parámetros anteriormente descritos, se realizó un estudio en base al sector Andes Norte del proyecto Nuevo Nivel Mina. En primer lugar, se estimó el impacto de la fragmentación producto del FH en la disponibilidad de área, para lo cual se aplican a Andes Norte datos de un sector que actualmente está en explotación (Reservas Norte). El aumento estimado en la disponibilidad de área en quiebre es entre un 6% y 10%, y en el caso del área liberada es entre un 3% y 5 %, obteniendo un mayor impacto en la roca de buena calidad geotécnica. Considerando el efecto estimado del FH en la disponibilidad, se evalúa la variación de este parámetro junto al de la altura de liberación (20% con FH) en diferentes estrategias de explotación basadas en el precio del cobre. Para precio alto, se evalúa un aumento en la incorporación de área con respecto al plan original, y para precio bajo se evalúan 2 estrategias; en la primera se mantiene la incorporación de área del plan original, y en la segunda se disminuye la altura económica (con el objetivo de aumentar la ley media de cobre) y se aumenta la tasa de incorporación de área para mantener el control geométrico de la cavidad dentro de los rangos de ángulo de extracción recomendados para el sector (entre 30° y 45°). Uno de los principales resultados es el aumento entre un 12% y 20% en el ritmo de crecimiento en ramp up, sin embargo, un mayor impacto en la producción es restringido por la capacidad del sistema de manejo de materiales, principalmente del sistema de transporte intermedio, detectándose un cuello de botella estructural que debe ser gestionado a través del diseño. La evaluación económica de las estrategias planteadas permite concluir que la agregación de valor al VAN inicial producto de la modificación de la disponibilidad de área o altura de liberación es de un 20% (aumento de 120 MUSD$ en el VAN), y al evaluarlas en conjunto la ganancia es de un 23% (aumento de 134 MUSD$ en el VAN).

Ingeniero Civil en Minas / El trabajo realizado consistió en evaluar el desempeño de los "conos activadores de tacos" (CATs), dispositivo desarrollado por el autor, para mejorar la capacidad de soporte de los "tacos" en una tronadura. Con este propósito, a partir de la información obtenida de pruebas realizadas por Minera Escondida, se compararon estos resultados utilizando como caso base el correspondiente a una tronadura convencional. En el actual estado de la técnica, la evaluación del desempeño de las tronaduras se realiza comparando las distribuciones granulométricas obtenidas en la operación de fragmentación. Ello resulta insuficiente, ya que sólo considera la información de entrada y de salida, sin tomar en cuenta sus procesos. En el presente trabajo, para superar esta limitación, se desarrolló y aplicó un modelo del comportamiento de las tronaduras basado en el desplazamiento de los tacos durante el tiempo de proceso. Su aplicación permitió correlacionar las distribuciones de fragmentación medidas en terreno con los niveles de "energía efectiva" disponible, en función del comportamiento de los "tacos". El modelo desarrollado requirió para su conceptualización de algunos supuestos, siendo los más relevantes los que se indican a continuación: Los sistemas explosivo-roca pierden energía al exterior debido, solamente, a la expansión de la cámara que contiene los gases generados por de la detonación del explosivo. El trabajo de fragmentación de la roca es proporcional a la "energía efectiva total" disponible. Las pérdidas de energía se van dan dando a medida que avanza el frente de quiebre. Los resultados teóricos, en cuanto a la energía efectiva total entregada por el modelo, indicaron una buena correlación con los tamaños característicos de las distribuciones de fragmentación medidas en terreno. Esto avala al modelo como una herramienta promisoria para evaluar el desempeño de las tronaduras, pero se requiere contar con mediciones reales del desplazamiento de los tacos, en cada caso, para definir totalmente la situación modelada. Con las reservas debidas a la calidad, cantidad y confiabilidad de la información disponible para este trabajo, se pudo concluir, a partir de un ejercicio teórico realizado con una de las tronaduras de prueba suponiendo condiciones de entrada similares que la "energía efectiva total" disponible en las tronaduras con activadores "CATs" supera en una cifra del orden de un 35 % a la del caso base. Asimismo, se puede inferir un 25 % de menor consumo de explosivo, disponiendo de la misma "energía efectiva total". Las ventajas técnicas y económicas detectadas en las pruebas con "conos activadores de tacos" (CATs), los convierte en una herramienta eficaz para mejorar el desempeño de las operaciones de tronadura.

Ingeniero Civil de Minas / 12/04/2023

Ingeniero Civil de Minas / 29/05/2023

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / La minería en Chile es uno de los rubros de la economía más relevantes para el país y debido a los desafíos de competitividad que enfrentamos a nivel global, es necesario avanzar en establecer mejoras de productividad y costos en los procesos mineros, los cuales involucran variados equipos, cuya operación y mantención afectan la productividad y costos del proceso. Muchos de estos equipos requieren repuestos, partes y piezas que deben ser fabricadas. Durante los años 2000 al 2005 a cargo del área de Ingeniería y Control Producción de División Talleres de Codelco Chile, el autor de este trabajo, preparó y diseñó sistemas de alimentación para fundir revestimientos de molinos, chancadoras y otras piezas para variados equipos de la industria minera. Con el fin de fomentar el uso de métodos de fabricación para piezas fundidas estandarizados, traspasar la experiencia acumulada y oportunidades de mejora en costos y plazos con el uso de nuevas tecnologías, el objetivo de este trabajo es diseñar el proceso de fabricación de un revestimiento de Molino SAG (lifter) para la etapa de validación de pieza prototipo o primera pieza, que permite iniciar la producción total de un conjunto de revestimientos. El alcance de este trabajo incluye desde el diseño del sistema de alimentación del prototipo, hasta el análisis de resultados, con una validación teórica y verificación práctica de los resultados; además de una estimación de costos y determinación de oportunidades de mejora que aseguren una pieza fundida de acuerdo a las especificaciones establecidas. Existen muchas restricciones para la fabricación de piezas fundidas, asociadas fundamentalmente a la infraestructura y equipamiento disponible por los fabricantes, variables que afectan la productividad y el costo de fabricación. Se concluye que se cumplieron los objetivos de este trabajo, se estudió y diseñó el proceso de fabricación de un lifter de molino SAG y se logró fabricar una pieza prototipo que cumpliera con las especificaciones establecidas. Se determinaron oportunidades de mejora en los costos y plazos de fabricación. Del análisis y estudio realizado se confirma que la experiencia en la fabricación de piezas fundidas es clave para diseñar y establecer un método de alimentación, ya que las estimaciones y cálculos nos determina sólo una propuesta de solución para la alimentación de la primera pieza a fundir y no necesariamente una solución final. Conocer las limitaciones del proceso de fabricación y la presencia en terreno para validar la propuesta, son dos aspectos claves en el diseño y definición del método de alimentación.

Estudio de la aplicación del Sistema de Colores Munsell, para la caracterización de mineral aurífero proveniente de “labores de cateo libre” antes de su procesamiento; para tal efecto se considerarán los aportes que brindan las disciplinas de geología, mineralogía, química de los minerales y el mismo proceso metalúrgico.La investigación se llevó a cabo en la cordillera oriental de los Andes, al norte de Perú en la provincia de Pataz, donde se encuentra el Batolito de Pataz, yacimiento de tipo orogénico asociado a procesos de metamorfismo y caracterizado por vetas auríferas acompañadas de cuarzo y sulfuro; específicamente en el área de influencia de las actividades de la Compañía Minera Poderosa S.A. / Studying the possibility of Munsell Color System application in order to get gold ore characterization before its process. It is important, to mention that this research consider several contributions, which have been taken from geology, mineralogy, ore chemistry, and metallurgical process. This research took place in the eastern mountain range of the Andes, in the north of Peru in the province of Pataz, where the Pataz Batholith is located, an orogenic type deposit associated with processes of metamorphism and distinguished by its auriferous veins accompanied by quartz and sulfur; this mining site is specifically in the area of influence of the activities of Compañía Minera Poderosa S.A. / Tesis