Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera busca construir un plan productivo que represente el mejor negocio para la compañía y que pueda ser alcanzable con los recursos disponibles de la mina. Sin embargo, existen retrasos que afectan el cumplimiento del plan y por ende afectan el valor del negocio. Particularmente, en la operación El Soldado existen retrasos provocados por la interacción que hay entre la mina a cielo abierto, actualmente en operación, y la mina subterránea ya cerrada desde el año 2010. Esta interacción ocurre producto del relleno a realizar desde la superficie del rajo a las cavidades subterráneas, las cuales representan un riesgo de estabilidad en la operación del rajo. Una manera de estudiar la interacción existente entre las dos minas es ver la relación directa entre las cavidades subterráneas y los polígonos de extracción del rajo. El presente trabajo tiene como objetivo construir un plan productivo de mediano plazo para el año 2014 incorporando la interacción entre la mina a cielo abierto y la subterránea, logrando de esta manera obtener un mejor cumplimiento que el plan Budget 2013, en el cual no se considera la interacción. Como metodología de trabajo se busca agendar la extracción de polígonos del rajo considerando de antemano el relleno a realizar en las cavidades subterráneas. Para esto se implementa la herramienta computacional UDESS la cual permite programar actividades de manera óptima que en este caso corresponden a polígonos de extracción y a cavidades a rellenar. Posteriormente, se realiza una validación de los resultados obtenidos para el año 2013 comparando este con el plan Budget del mismo año. Debido a que la diferencias de movimiento de material, cobre fino producido y área explotada está dentro de la aceptable para el área de planificación de El Soldado, se calcula el plan productivo para el año 2014 con la herramienta. Los resultados muestran que para el año 2014 existe una ganancia de cobre fino de 2.403 toneladas en comparación al plan Budget, logrando de esta manera aumentar en 1.67 MUS$ el ingreso producto de la optimización generada, versus el procedimiento manual actual en la construcción del plan de mediano plazo. De los resultados se concluye que es posible incorporar la interacción entre la mina rajo y la subterránea al definir precedencias operacionales entre los polígonos de extracción y las cavidades a rellenar, obteniendo un plan productivo óptimo y sin retrasos operacionales. Por tanto, se recomienda para trabajos futuros utilizar la metodología de este estudio en la construcción del plan productivo de mediano plazo para el año 2017, debido a la gran cantidad de cavidades a rellenar en ese año y que no están detalladas por mes en el plan productivo construido en este trabajo. Además, se recomienda usar esta metodología en minas que presenten una transición de subterránea a cielo abierto, y en donde es necesario el relleno de labores subterráneas producto de las inestabilidades que puedan afectar al personal en la operación del rajo.

El objetivo principal de este trabajo de tesis es desarrollar una metodología y una herramienta que permitan definir un pit final incorporando las restricciones de capacidad y las condiciones de incertidumbre asociadas al recurso geológico. El resultado metodológico consiste en un algoritmo de cálculo que incorpora heurísticas de definición de pit final como es la enunciada por Lerchs y Grossman (1964), en conjunto con heurísticas de secuenciamiento de bloques como son enunciadas por Gershon (1987). Dichas heurísticas son enlazadas dentro de un proceso iterativo en que se generan versiones de pit final y sobre las cuales se aplican las restricciones de capacidad por período y descuento intertemporal de acuerdo a una tasa de descuento. La implementación de esta metodología en una herramienta, es llevada a cabo con la validación sobre un estudio de caso donde se pueden apreciar los impactos de incorporar las restricciones de capacidad, reflejado en un importante aumento en el valor de los flujos de caja para cada capacidad estudiada. Las formas de los pits finales generados en cada caso muestran una fuerte dependencia con la restricción capacitaria impuesta. Por su parte, la incorporación de la incertidumbre geológica en la metodología de cálculo da lugar a una nueva dimensión del análisis en la planificación minera, donde se define una zona geométrica con la distribución de probabilidad de extracción de acuerdo a la variabilidad de las simulaciones geoestadísticas, la cual puede apoyar la toma de decisiones de acuerdo al nivel de riesgo que se esté dispuesto a tomar en el proyecto. La herramienta y la metodología desarrolladas en este trabajo de tesis representan un paso en la dirección a una nueva planificación minera integrada, donde se toma en cuenta con bases técnicas mineras el valor económico y el riesgo asociados a cada proyecto dentro del portafolio de potenciales negocios.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En la minería actual, particularmente la asociada a la explotación mediante el sistema de Cielo Abierto, sus márgenes de utilidades se han visto fuertemente disminuidas por 2 factores: la baja en el precio del commodity, la disminución en la productividad asociada a la utilización de los activos y la experiencia de la mano de obra. De estas dos últimas, la primera se ve reflejada en la baja de horas de uso efectivo de los equipos mineros. Y en el caso de la segunda, particularmente la aceleración en el reclutamiento de operadores por el periodo de auge minero, generó una disminución en la rigurosidad de sus programas de inducción y entrenamiento. Pues bien, es en las operaciones unitarias en donde se puede gestionar la productividad y como consecuencia la reducción de sus costos mina. Una de las operaciones clave en este rol es la operación de transporte. El mayor uso de este activo, acompañado de un buen desempeño desde el punto de vista mecánico, y sumado a una gestión de excelencia en la operación de estos equipos, aseguran ahorro, rendimiento y rentabilidad a la operación minera. El desarrollo de esta tesis apunta a la implementación de planes de acción tendientes a subir las horas efectivas de uso de la flota de camiones mineros de alto tonelaje (en adelante CAEX). Para lograr este objetivo, este estudio desarrolla 3 aspectos principales: 1. La incorporación de la metodología Lean Managment a las operaciones unitarias de Carguío y Transporte. 2. Implementación de plataformas tecnológicas para el control, monitoreo y reportabilidad en línea de los signos vitales de los equipos mina y 3. Gestión de la excelencia operacional a través del mejoramiento de las prácticas operacionales. Estos 3 planes de acción permitieron aumentar la disponibilidad y confiabilidad de la flota de transporte, lo que se tradujo en una disminución de los tiempos asociados a demoras operacionales y por consiguiente un aumento de las horas efectivas de uso. Además se consiguió mejorar la velocidad de los CAEX y el aumentar el factor de carga, lo que permitió incrementar la productividad de la flota de transporte con la consiguiente reducción del costo de mina. El propósito final de este estudio apunta a generar una base de conocimiento para replicar estas experiencias en otras operaciones unitarias de la mina incorporando mejoras de las prácticas operacionales y fomentando el uso de nuevos sistemas tecnológicos para aumentar la productividad y ahorro de estos activos. Se espera que las innovaciones y planes de acción ejecutados en la División Ministro Hales puedan ser replicados a otras faenas de minería a Cielo Abierto.

Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera de largo plazo es un proceso donde se busca establecer la mejor estrategia de extracción de los recursos minerales, a partir del supuesto de una serie de parámetros económicos, geológicos y operacionales. Durante este proceso, convencionalmente se utilizan modelos de recursos determinísticos para las leyes del depósito (como modelos de kriging) y se asumen valores promedios para las variables geometalúrgicas. Estos supuestos generan potenciales riesgos, los cuales podrían impactar negativamente sobre el cumplimiento de la producción y el valor del proyecto. Para abordar esta problemática, han surgido técnicas de modelamiento geometalúrgico y de simulación condicional, las cuales permiten incorporar la variabilidad y la incertidumbre del depósito en los procesos de planificación minera. En el presente trabajo de memoria se evalúa el efecto la variabilidad e incertidumbre geometalúrgica sobre la planificación de largo plazo de una mina a cielo a abierto de Cu-Mo. Para ello, se utilizan los modelos geometalúrgicos del depósito que contienen la información de cuatro atributos relevantes: las leyes de Cu y Mo, la recuperación metalúrgica de cobre y la capacidad de procesamiento. La metodología contempla dos etapas: el cálculo de pits óptimos y el agendamiento de la producción de largo plazo a nivel de bloques. Cada etapa fue desarrollada considerando diferentes estrategias de optimización y, además, utilizando tanto las simulaciones condicionales como los modelos E-type (los promedios de la simulaciones). La planificación minera de largo plazo es un proceso donde se busca establecer la mejor estrategia de extracción de los recursos minerales, a partir del supuesto de una serie de parámetros económicos, geológicos y operacionales. Durante este proceso, convencionalmente se utilizan modelos de recursos determinísticos para las leyes del depósito (como modelos de kriging) y se asumen valores promedios para las variables geometalúrgicas. Estos supuestos generan potenciales riesgos, los cuales podrían impactar negativamente sobre el cumplimiento de la producción y el valor del proyecto. Para abordar esta problemática, han surgido técnicas de modelamiento geometalúrgico y de simulación condicional, las cuales permiten incorporar la variabilidad y la incertidumbre del depósito en los procesos de planificación minera. En el presente trabajo de memoria se evalúa el efecto la variabilidad e incertidumbre geometalúrgica sobre la planificación de largo plazo de una mina a cielo a abierto de Cu-Mo. Para ello, se utilizan los modelos geometalúrgicos del depósito que contienen la información de cuatro atributos relevantes: las leyes de Cu y Mo, la recuperación metalúrgica de cobre y la capacidad de procesamiento. La metodología contempla dos etapas: el cálculo de pits óptimos y el agendamiento de la producción de largo plazo a nivel de bloques. Cada etapa fue desarrollada considerando diferentes estrategias de optimización y, además, utilizando tanto las simulaciones condicionales como los modelos E-type (los promedios de la simulaciones).

La volatilidad del precio del cobre y de algunos de sus insumos generan la necesidad en la minería de cobre de controlar los costos y hacer más eficientes los procesos; y no solo por el tema de optimización y gestión de costos, sino que también hay una intensa búsqueda por generar procesos eficientes que sean sustentables y amigables con el medio ambiente. Sin embargo y, en este contexto, no se puede tener real control sobre los costos si no se conoce la logística de los procesos; en qué se gasta y cuánto se gasta. El presente trabajo de título tiene como objetivo describir los procesos productivos del cobre que guardan relación con la extracción del mineral y la reducción de su tamaño desde un enfoque logístico y cuantitativo que permita conocer los procesos que generan el consumo de recursos y la magnitud de éstos en base a las toneladas procesadas. El estudio se centró en la búsqueda de relaciones teóricas que definen el comportamiento de las etapas productivas y la derivación de estas en funciones descriptivas de consumos de recursos y consecuentemente de costos de operación. En particular, se busca describir las principales unidades generadores de costos basados en el consumo de insumos fundamentales para el desarrollo productivo del cobre, como petróleo, energía eléctrica, explosivos, mano de obra, etc. El desarrollo del trabajo significó la separación del proceso en unidades de operación más pequeñas. Estas operaciones unitarias son: Perforación, Tronadura, Carguío, Transporte, Chancado y Molienda. Cada una ella supone el consumo de recursos y consecuentemente la generación de costos en función de las características de los equipos con que se realizan, las características del material a procesar y las características de la infraestructura de donde se opera. Asi se desarrolla un modelo de procesos capaz de modelar asertivamente la realidad del proceso extractivo y de reducción del cobre (y de cada una de las etapas e interacciones que se llevan a cabo), en base a la definición de funciones de comportamiento de las etapas. El trabajo desarrollado pretende apoyar la generación de modelos de optimización, sirviendo de base conceptual a estos, pero principalmente apoyar en la solución de problemas en la cadena productiva. Al categorizar un procedimiento, identificando los puntos más importantes en cuanto a la generación de costos y consumo de recursos, se logra dimensionar la importancia de los actividades particulares de un proceso en su incidencia con el resultado de operación.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas / Todo proyecto minero se sustenta en base a la elaboración de un plan minero. El cual se encarga de definir: las reservas mineras, la vida de la mina y la capacidad de producción, definiciones que permiten realizar la evaluación económica del proyecto. Estas definiciones, se apoyan en cálculos y estimaciones realizadas con software especializado que siguen metodologías diferentes que no han sido comparadas entre si para definir un estándar en la industria. El objetivo de este trabajo de título es evaluar la verosimilitud y robustez de los software de planificación de rajo abierto hoy día utilizados en la industria minera, con miras a definir el estado del arte de la planificación de rajo abierto. El ejercicio numérico realizado en este estudio consistió en definir: el pit final, las fases y el programa de producción para un modelo de bloques de 62,200 bloques de 20x20x20 m3 con contenido de cobre y oro. Para el ejercicio se utilizaron los software: Whittle, NPV Scheduler y el módulo Pit Optimiser de Vulcan, en este último sólo la correspondiente elección de pit final. Además, se efectuó una prueba de sensibilidad del pit final variando el precio y la consistencia del revenue factor como multiplicador del precio. El escenario económico definido fue igual para todas las herramientas. Se obtuvo los pit finales con un tonelaje total de 305 Mt en Whittle, 304 Mt NPV Scheduler y 327 Mt en Pit Optimiser. Para el ejercicio de comparación se determinó 4 fases en cada software de acuerdo al concepto asociado a cada herramienta: asociada a un pit anidado en Whittle, definidas bajo restricciones de tonelaje en NPV Scheduler. En tanto, para los planes de producción los resultados encontrados variaron entre los 253 y 270 MUS$ para Whittle y 230 MUS$ para NPV Scheduler, con una vida útil de 12 y 11 años respectivamente. Finalmente, se muestra que a partir de una misma metodología de trabajo en cada uno de los software, el resultado de definición de pit final cambia, a pesar de que en todos los casos ocupan conceptualmente el algoritmo de Lerchs-Grossman. Estas diferencias se observan por cómo se definen: las precedencias entre bloques, el ángulo de talud y la manera que se calculan los beneficios. Por otro lado, tras realizar la prueba de consistencia se observa que en NPV Scheduler no es posible recrear un mismo escenario económico mediante la utilización del revenue factor como multiplicador del precio.

En la industria minera la planificación sustenta la renta posible de capturar a través de la explotación de un recurso natural, según los lineamientos de cada empresa. Las directrices de una operación de extracción, deben ser eficaces y eficientes en la utilización de los recursos con los que se cuenta, de modo de cumplir con los requerimientos de producción y así capturar la renta objetivo. En este esquema, la misión de los sistemas de despacho es servir de herramienta para acercar los procesos de carguío y transporte al nivel óptimo de utilización de recursos, el cual se denomina como la frontera de producción. Este trabajo detecta el potencial de mejora que existe en la utilización de los sistemas de despacho de minería a cielo abierto, donde se pone en evidencia la brecha entre la realidad y la frontera de producción, lo que permite evaluar la forma en que se está operando y reformular la gestión si es necesario. El análisis diagnostica las deficiencias en la utilización de los sistemas de despacho. Además, se desarrolla una metodología que permite cuantificar el costo de oportunidad asociado a las consecuencias de una utilización ineficiente del sistema. La metodología se aplica en un caso de estudio, en el cual se observa el nivel de costos asociados a la brecha entre las configuraciones reales y el nivel óptimo para algunos turnos. Luego, mediante una simulación se evalúa el costo sobre periodos más extensos con correspondiente impacto en el flujo de caja. Este trabajo permite concluir que existen oportunidades en la utilización de los sistemas de despacho, junto con la importancia de considerar este costo y de reducirlo reevaluando la forma en que se configura la flota de transporte.

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[EN] During the 1960 and 1970 decades the hydrological infrastructure of our country was developed, and that meant the building of reservoirs. This supposed the flooding of several hectares of terrain that contained part of our cultural heritage. Given the period in which these works were carried out, when the cultural heritage was not under the same consideration than nowadays, no great projects of research and preservation of heritage were developed. In the current time we find a heritage in severe risk of definitive loss, together with a lack of risk assessment policies and a legislation that lacks of the specific necessities that this heritage needs. Face to the new normative situation for the preservation of subaquatic cultural heritage during the last decades, the Autonomous region of Extremadura stated the need for protecting this heritage, but up to the date no effective dispositions have been taken. Archaeological research projects and restoration projects of bridges have been conducted in the affected areas. This thesis analyses the archaeological heritage located in the basin of Tagus River in Extremadura, excluding the rest of typologies of heritage and other areas in the region that hold this type of heritage, as it provides enough evidence for its elaboration. The extension of the studies to other secondary streams, other river basins or other type of heritage can serve as study cases for other future projects of documentation. We think that the first measure to be considered to cover the insufficiencies that the preservation of this heritage evidence is the elaboration of a document that gathers all the affected archaeological sites in the reservoirs of the Tagus River basin in Extremadura. This document should be a catalogue or inventory that gathers as much information as possible about the sites (bibliography, coordinates, degree of preservation, etc) to serve as a basis for the elaboration of future and welcomed programs for the recording and preservation of the subaquatic archaeological heritage in Extremadura region and, why not, as a first step for the elaboration of an archaeological repository of regional subaquatic cultural heritage. This heritages is still present in the memory of those who were inhabitants of flooded areas, and with our work we pretended to "emerge" these heritage goods before the water makes them disappear forever. / [ES] Durante las décadas de los años 60 y 70 del pasado siglo se desarrolló la infraestructura hidroeléctrica en nuestro país, lo que se tradujo entre otras cosas, en la construcción de embalses artificiales. Esto supuso la anegación de hectáreas y hectáreas de terreno, que incluían parte de nuestro patrimonio cultural. Por la época en la que se realizaron estas obras, en la que no se tenía tanta consideración con el patrimonio como en la actualidad, no se llegaron a acometer grandes proyectos de investigación y conservación de este patrimonio. En la actualidad nos encontramos con un patrimonio en grave peligro de perderse para siempre, junto con una escasez de medidas correctivas de impacto, y una legislación carente de las necesitadas que este patrimonio exige. Ante el nuevo panorama normativo creado en las últimas décadas para la protección del patrimonio cultural subacuático, la Comunidad Autónoma de Extremadura exponía la necesidad de atender a este patrimonio, sin que por el momento se hubieran tomado medidas efectivas. En las zonas afectadas se han venido desarrollando proyectos de investigación arqueológica, y contados proyectos de restauración de puentes. Esta tesis se ocupa del patrimonio arqueológico ubicado en la cuenca extremeña del Río Tajo, excluyendo las demás tipologías de patrimonio y áreas extremeñas contenedoras de este tipo de bienes, pues solo aquí encontrábamos material más que suficiente para su elaboración. La extensión de estudios a otros afluentes, otros ríos de la Comunidad, u otro tipo de patrimonio, pueden ser material suficiente para otras tesis doctorales, o para futuros proyectos de documentación. Desde aquí pensamos que para cubrir todas las insuficiencias que plantea este patrimonio, la primera medida a tomar era la elaboración de un documento que uniera los yacimientos arqueológicos afectados por los embalses de la cuenca extremeña del Tajo. Debía ser un inventario o catálogo que reuniera toda la información posible acerca de los yacimientos (bibliografía, coordenadas, estado de conservación, etc.), de manera que sirviera como base para elaborar los futuros y esperados planes de documentación, y conservación del patrimonio subacuático extremeño. Y por qué no, que fuera un granito de arena para la elaboración de la carta arqueológica del patrimonio cultural subacuático de la Comunidad. Este patrimonio continúa presente en el recuerdo de los que entonces fueron los vecinos de las áreas anegadas, y con nuestra labor pretendíamos también hacer "emerger" estos bienes patrimoniales antes de que el agua se los lleve para siempre. / [CAT] Durant les decades dels anys 60 i 70 del passat segle se desenrollà l'infraestructura hidroelectrica en nostre païs, lo que se tradui entre atres coses, en la construccio d'embassaments artificials. Aço supongue l'anegación d'hectarees i hectarees de terreny, que incloïen part de nostre patrimoni cultural. Per l'epoca en la que se realisaren estes obres, en la que no se tenia tanta consideracio en el patrimoni com en l'actualitat, no s'aplegaren a acometre grans proyectes d'investigacio i conservacio d'este patrimoni. En l'actualitat mos trobem en un patrimoni en greu perill de perdre's per a sempre, junt en una escassea de mides correctives d'impacte, i una llegislacio carente de les necessitades que este patrimoni exigix. Davant el nou panorama normatiu creat en les ultimes decades per a la proteccio del patrimoni cultural subaquatic, la Comunitat Autonoma d'Extremadura exponia la necessitat d'atender a este patrimoni, sense que pel moment s'hagueren pres mides efectives. En les zones afectades s'han vingut desenrollant proyectes d'investigacio arqueologica, i contats proyectes de restauracio de ponts. Esta tesis s'ocupa del patrimoni arqueologic ubicat en la conca extremeña del Riu Tajo, excloent les demes tipologías de patrimoni i arees extremeñas contenidores d'este tipo de bienes, puix nomes aci trobavem material mes que suficient per a la seua elaboracio. L'extensio d'estudis a atres afluents, atres rius de la Comunitat, u atre tipo de patrimoni, poden ser material suficient per a atres tesis doctorals, o per a futurs proyectes de documentacio. Des d'aci pensem que per a cobrir totes les insuficiencies que planteja este patrimoni, la primera mida a prendre era l'elaboracio d'un document que uniera els jaciments arqueologics afectats pels embassaments de la conca extremenya del Tajo. Devia ser un inventari o catalec que reunira tota l'informacio possible al voltant dels jaciments (bibliografia, coordenades, estat de conservacio, etc.), de manera que servira com base per a elaborar els futurs i esperats plans de documentacio, i conservacio del patrimoni subaquatic extremeño. I per que no, que fora un granit d'arena per a l'elaboracio de la carta arqueologica del patrimoni cultural subaquatic de la Comunitat. Este patrimoni continua present en el recòrt dels que llavors foren els veïns de les arees anegades, i en nostra llabor preteniem tambe fer "emergir" estos bienes patrimonials abans de que l'aigua se'ls porte per a sempre. / Matamoros Coder, P. (2016). El Patrimonio Arqueológico Subacuático en la Cuenca Extremeña del Río Tajo: una propuesta de catalogación, análisis y conservación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62171 / TESIS