Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / El esquema de explotación actual en la Mina Chuquicamata fue determinado considerando que para el lastre se usaría palas de 15 ydf y camiones de 120 tc. Siguiendo la tendencia en la minería a cielo abierto de utilizar equipo de mayor tonelaje, a futuro se emplearán palas de 28 yd y camiones de 255 tc. Las dimensiones de las bermas y bancos de trabajo en el esquema actual no son apropiados para el nuevo equipo, lo que produce problemas de seguridad y operaciones, disminuyendo el rendimiento en el carguío y transporte de lastre. El objetivo de este es definir un nuevo esquema de explotación para el lastre de acuerdo al nuevo equipo. Para ello se analizarán dos esquemas alternativos, los cuales se compararán con el actual en uso, en cada caso se hará una programación de largo plazo, y se utilizarán datos estadísticos. La comparación será desde un punto de vista técnico-económico, seleccionado así el nuevo esquema. Cabe destacar que los costos operacionales, inversiones y leyes de cobre empleados en la evaluación, serán modificados para cautelar intereses de la empresa.

Ingeniero Civil de Minas / La planificación minera estratégica de largo plazo tiene como objetivo sincronizar el mercado con los recursos disponibles y la misión de la compañía. La relevancia de esta etapa radica en que las decisiones aquí tomadas determinarán en gran parte el valor del proyecto minero. Actualmente la forma convencional de resolver el problema de planificación minera estratégica de largo plazo es dividirlo en problemas más simples y manejables, para obtener así soluciones por separado. Esta metodología posee diversas falencias; por ejemplo, fraccionar el problema implica alejarse del óptimo global, asimismo Lerchs-Grossmann es un algoritmo estático que no considera capacidades, costos de oportunidad ni valor del dinero en el tiempo. Se suma a lo anterior que el posterior diseño de fases es un proceso manual poco guiado y que depende en gran medida de la experiencia del planificador. El objetivo de este trabajo es realizar una comparación entre dos metodologías para la elaboración de planes mineros estratégicos a largo plazo en minería a cielo abierto. Estas corresponden a una metodología tradicional (a través de Whittle) y una integral (a través de DeepMine). Todo con motivo de encontrar herramientas de planificación que propicien la elaboración de planes mineros estratégicos con mayor captura de valor. En primera instancia se exhibe un caso de estudio donde se comparan cualitativa y cuantitativamente los resultados de los planes mineros estratégicos obtenidos por ambas metodologías. En segunda instancia se presenta un caso aplicado, donde se realiza un plan estratégico con DeepMine para un yacimiento en operación y se compara con los resultados de los planes de Codelco (principalmente secuencia). Finalmente se realizan pruebas de funcionamiento y se concluye con una evaluación crítica del software en estudio. Como resultado, DeepMine logra un 27% más de VAN en el caso de estudio comparado directamente con Whittle y un 11% más confrontado a las ingenierías de Codelco en el caso aplicado. En ambos casos se alcanza un mayor fino actualizado, con menos mineral extraído y en menos años. Asimismo, se obtienen fases o pseudofases que definen secuencias de extracción factibles que pueden ser usadas como guías en etapas posteriores de diseño. La comparación de las secuencias para el caso aplicado otorga diferencias sustanciales en los primeros 10 años del plan, lo que brinda una mayor captura de valor. A partir de las pruebas de funcionamiento se constata que DeepMine es capaz de tomar decisiones en función de escenarios económicos futuros incorporando el concepto de costo de oportunidad y de ser sensible a cambios en la vida de la mina. Finalmente, se concluye que la metodología evaluada va en la dirección correcta, es decir, es coherente a lo que la industria requiere: apoyar la captura del máximo valor del depósito, alcanzable en la teoría solo con enfoques globales de optimización. Por lo tanto, y a partir de los resultados de este trabajo, se concluye que DeepMine puede contribuir favorablemente en el proceso de planificación estratégica, facilitando procesos de toma de decisiones, proporcionando secuencias de extracción de fases robustas para posteriores etapas de diseño y entregando soluciones más completas en base a enfoques globales de optimización, todo esto en comparación con herramientas que se basen en la metodología tradicional. Cabe destacar que su uso es propicio siempre que se use criteriosa y rigurosamente, entendiendo los alcances y limitaciones de este. / Long-term strategic mine planning has as its aim to synchronize market with available resources and the company’s mission. The relevance of this stage lies in the fact that decisions made here will determine to a great extent the value of the mining project. Nowadays, the conventional way to solve the problem of long-term strategic mine planning is to separate it into simpler and easy-to-manage problems to, thus, have separate solutions. However, this methodology has various deficiencies; for example, dividing the problem entails moving away from the global optimum, besides Lerchs-Grossmann is a static algorithm that does not consider capabilities, opportunity costs, nor value of money over time. Furthermore, the subsequent phase design is a manual process that needs more guidance and that depends at a great scale on the experience of the planner. The aim of this research is to compare two methodologies for the elaboration of long-term strategic mine plans in open pit mines. These are a traditional methodology (by using Whittle) and a comprehensive one (by using DeepMine). The objective is to find planning tools that favor the elaboration of strategic mine plans with greater value capture. First of all, it is exhibited a case study where the results of strategic mine plans from both methodologies are qualitatively and quantitatively compared. Secondly, it is presented an applied case, where a strategic plan is carried out by using DeepMine in an operation deposit and is compared with the results of Codelco’s plans (mainly sequence). Finally, functional tests are done to then end up with a critical review of the studied software. As a result, DeepMine achieves a 27 per cent more of NPV in the case study in comparison with Whittle, and an 11 per cent more in comparison with Codelco’s engineering in the applied case. In both cases, it is reached a bigger amount of updated fine, with less extracted mineral and in fewer years. Additionally, phases or pseudo-phases that define feasible extraction sequences that can be used as guides in later design stages are obtained. Comparison between sequences in the applied case study displays fundamental differences in the first ten years of the plan, which brings a greater value capture. From functional tests, it is demonstrated that DeepMine is able to make decisions based on future economic scenarios by incorporating the opportunity cost concept, and to be sensitive to changes in the life of the mine. Finally, it is concluded that the evaluated methodology is in the right direction; that is, it is coherent to what industry requires: supporting the capture of the maximum value of the deposit, reachable by theory just with global optimization approaches. Therefore, and from the results of this work, it is concluded that DeepMine can favorably contribute in the strategic planning process, facilitating decision-making processes, providing extraction sequences of complete phases for later design stages, and offering much better solutions in terms of global optimization approaches, all of this in comparison with tools that are based on traditional methodology. It is important to highlight that its use is propitious as long as it is used sensibly and strictly, taking into account its capabilities and limitations. / 29/7/2021

Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / El sistema MUCH, desarrollado en conjunto por la Universidad de Chile y la empresa CODELCO, es una herramienta de optimización y evaluación de proyectos mineros cuyo motor es un modelo de programación entera mixta que describe las operaciones mineras de largo plazo. El módulo Minería a Rajo Abierto del sistema es utilizado activamente en el proceso de planificación de proyectos de minería a cielo abierto de gran envergadura, por lo que su desarrollo y mejora continua son fundamentales para que la herramienta responda a las complejidades que involucra su aplicación. El objetivo del presente trabajo de tesis es producir una mejora sustancial en el proceso de construcción de soluciones del módulo Minería a Rajo Abierto del sistema MUCH. Se establecen dos frentes de mejora. Como primer frente, se considera extender la formulación del modelo matemático actual, permitiendo la existencia de bancos que pueden ser extraídos en más de un periodo. Como segundo frente, se considera desarrollar un método heurístico automatizable que permita la generación de soluciones enteras con un rendimiento superior, en términos de la calidad de la función objetivo y el tiempo de ejecución, al de las heurísticas actualmente utilizadas en el sistema. El problema se aborda en tres etapas. Primero, se realiza una investigación donde se recopila información para definir el problema y las posibles fuentes de mejora. Segundo, se diseña una solución considerando los antecedentes reunidos y los objetivos establecidos. Por último, se valida la solución mediante un set de experimentos. Los resultados obtenidos son un modelo de programación entera mixta que describe de manera más fidedigna las operaciones de extracción de rajo abierto, y un método de solución para la construcción de planes mineros que constituye una mejora sustantiva al motor de optimización del módulo Minería a Rajo Abierto del sistema MUCH.

Magíster en Minería / El proceso de planificación minera comienza con un modelo geológico que es necesario valorizar. Para esta valorización se utilizan parámetros económicos fijos y posteriormente se definen las fases de explotación con la secuencia de extracción, con lo que se realiza el plan de producción. Es esperable que el valor económico del plan, en primera instancia, dependa de variables más económicas que netamente técnicas mineras como son el precio de insumos, precio de cobre y subproductos, costos asociados a la mina y planta. En la actualidad en el proceso de valorización, definición de envolvente económica, secuenciamiento y cálculo de programa de producción existe un costo de extracción constante por cada unidad de reserva extraída en el programa de producción. No existe una etapa intermedia de análisis de costos de las fases que definen el plan. Este costo intermedio debe reflejar la realidad operativa de la fase, y por lo tanto, ser distinto al costo medio que se utilizó para la valorización de los bloques. El desarrollo para este trabajo surge por la necesidad de poder revisar y definir cómo el diseño geométrico del yacimiento así como sus fases, impactan en el costo mina del plan minero. Se debe revisar cómo el diseño de fases y el siguiente plan de producción guían el comportamiento del costo, esto ya que la configuración de las fases definirán además los equipos asociados, los que con sus costos entregarán el costo de cada fase y el posterior costo mina del plan. El objetivo de este trabajo es poder desarrollar un modelo paramétrico que permita determinar para la minería a rajo abierto el costo mina, en función de las principales operaciones de carguío y transporte, para así entender el comportamiento de éste en el tiempo, en función del diseño y cómo se relaciona con el costo definido en un comienzo, para la valorización económica de los bloques. Para esto es necesario identificar las variables a incorporar en el modelo, las que son dinámicas en todo el horizonte tiempo y cambian de acuerdo a la geometría del rajo, mineralización, profundidad de las fases, etc. Finalmente se analiza el comportamiento del costo, en donde resulta fundamental la geometría que se defina para las fases, que son parte del plan de producción, ya que estas incidirán en un amplio rango en el costo mina, con una variación en torno al 50 % respecto del valor medio ocupado para la valorización inicial del yacimiento. Además se evalúa el efecto en la secuencia de fases y la determinación del pit final en base a la metodología de valorización usando el método tradicional y el método con un modelo de costo variable.

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / La geomecánica y planificación minera son áreas de la minería a cielo abierto íntimamente relacionadas, ya que las restricciones geomecánicas limitan al diseño minero y, así, los planes mineros factibles. El diseño y los planes mineros han de empujar los límites de lo que la geomecánica permite, para asegurar operaciones mineras competitivas y mantener un nivel de riesgo al personal y operaciones aceptable. Luego, se requiere del monitoreo geotécnico para adquirir datos de calidad que permitan un diseño minero de alto nivel. Sin embargo, la relación entre geomecánica y planificación minera no se extiende al diseño e implementación de programas de monitoreo. En general, los programas de monitoreo de deformaciones superficiales son diseñados con posterioridad al inicio de la operación del rajo y cuando se han identificado signos de inestabilidad en la superficie de los taludes. El monitoreo de deformaciones del subsuelo permite alertar sobre fallas en desarrollo semanas antes de que estas se hagan notar en superficie. Luego, se debería diseñar campañas de monitoreo de deformaciones del subsuelo durante el proceso de planificación minera, considerando el diseño minero en la instalación de instrumentos geotécnicos previo a la construcción de la mina. Lo que permitiría registrar el proceso de relajación del macizo a medida que la construcción progresa y adquirir datos más exhaustivos del comportamiento del macizo rocoso (antes que con monitoreo superficial), con el fin de optimizar el diseño de taludes futuros y adoptar medidas correctivas para evitar fallas. En esta tesis, fueron diseñadas una serie de campañas de monitoreo de deformaciones del subsuelo usando In-Place Inclinometers, ShapeAccelArrays y Networked Smart Markers (NSMs) como equipos de monitoreo. Las opciones fueron aplicadas a una mina teórica desarrollada como parte de la tesis y comparadas en términos de costos, cantidad y calidad de los datos recopilados. Los resultados indican a la opción de NSMs cada 2[m] como la más eficiente en cuanto a costos ya que: (1) presenta el menor costo por unidad de datos adquiridos (US$57.21) y (2) 5 veces mayor vida útil, lo que permitiría obtener el doble de datos que la siguiente mejor opción, (3) se financia con un aumento de 2° en el ángulo de talud y (4) aumenta el VAN del proyecto en 3.2%. / Open pit geomechanics and mine planning are two closely related areas in the development of an open pit mine since geotechnical constrains limit the possible mine designs and, thus, the feasible mine plans. Mine designs and plans have to push the limits of what rock mass geomechanics allow to assure competitive mine operations, while maintaining acceptable levels of risk to operations and personnel. Therefore, geotechnical monitoring programs are required to acquire good quality data to be used as input for mine design. However, the relation between geomechanics and mine planning does not extend to monitoring programs design and implementation. Generally, surface deformation monitoring programs are designed after the project is in operation and signs of slope instability have been identified on the surface. Subsurface deformation monitoring can alert about developing failures weeks before any sign of instability is noted on the surface. Therefore, subsurface deformation monitoring campaigns should be designed along the mine planning process and considering the mine s design to install geotechnical instrumentation prior to the construction of the slopes. This methodology would allow to register the rock mass relaxation process as construction progresses and to acquire more comprehensive data about rock mass behaviour, in advanced of surface monitoring, towards future slope design optimization and adoption of remedial measurements to avoid failure. In this thesis, a series of subsurface deformation monitoring campaign were designed using In-Place Inclinometers, ShapeAccelArrays and Networked Smart Markers as monitoring devices. All options were applied to a theoretical open pit developed as part of this work. The campaigns were compared in terms of cost, quantity and quality of gathered data. The results showed that the campaign using NSMs installed every 2 meters was the most cost-efficient option as it represented: (1) the lowest cost per unit of gathered data (US$57.21), (2) five times longer lifespan, which allowed to gather twofold the amount of data compared with the next best option, (3) be financing of the campaign through steepening of the slopes by 2° and (4) increase in project s original NPV by 3.2%.

El presente trabajo es un estudio exploratorio acerca de la potencial aplicación de los principios de la Producción sin Desperdicios en sistemas de producción de minas a cielo abierto. La “Producción sin Desperdicios” es un sistema creado para la industria manufacturera, donde se prioriza la flexibilidad y calidad de la producción por sobre el volumen de producción. En este sistema de producción se ocupan distintos principios y herramientas orientadas a la eliminación de los desperdicios productivos, entendiéndose por desperdicio, los tiempos y actividades dentro del proceso de producción que no generan valor sobre el producto. En la industria minera y más específicamente dentro de las áreas de producción y extracción de mineral en minas a cielo abierto, sus principios han sido poco utilizados y no existe suficiente información sobre su potencial implementación. La producción minera a cielo abierto muestra grandes tiempos de preparación, junto con largos tiempos de ciclo sobre el producto, y la mayoría de las actividades y tiempos que se generan dentro de la producción minera a cielo abierto no agregan valor al producto. Una producción minera enfocada hacia la Producción sin Desperdicios debería encontrar herramientas que estén enfocadas hacia la disminución del Stock y menores tiempos de transición entre sus procesos. Alternativas como la unificación de algunos procesos, como son los de Perforación y Tronadura o la disminución en los tiempos de preparación en el diseño de flota de cargadores y camiones, que permitan la menor cantidad de baldadas posibles para cargar, se muestran como potenciales alternativas para la disminución de los desperdicios sobre la producción. Si bien, parece difícil la implementación de estos sistemas de producción en la minería (orientados a la eliminación del desperdicio productivo), el desarrollo tecnológico minero puede permitir orientarse hacia estos objetivos. Al mismo tiempo, herramientas orientadas hacia este tipo de producción, pueden ser una ayuda para la eficiencia y productividad de la Producción Minera a corto o mediano plazo.

Magíster en Minería / La determinación de los componentes geométricos de un talud minero está basada en algún criterio de aceptabilidad del diseño en conjunto con los requerimientos de la operación minera. Normalmente el criterio de aceptabilidad está expresado en términos del factor de seguridad (FS) aceptable. Un problema que resulta interesante de estudiar es la determinación del impacto que se produce en la envolvente del rajo final, en el diseño minero de fases, en el programa de producción, y en la valorización de los planes mineros, al variar el factor de seguridad aceptable de los taludes pertenecientes a un rajo abierto. Como parte de la metodología, se realizó un análisis conceptual que permitiera entender los fundamentos geomecánicos para el cálculo del FS en un talud minero y el impacto en el beneficio económico y en la altura de la envolvente económica que se produce al considerar distintos factores de seguridad aceptables en un ejemplo en 2 dimensiones. Posteriormente, a través de un caso de estudio se determinó el efecto que se produce en todas la etapas del proceso de planificación minera al considerar distintos factores de seguridad aceptables. En el análisis conceptual, se concluyó que el criterio más apropiado para la determinación de la resistencia de un macizo rocoso perteneciente a un talud minero explotado a cielo abierto es el criterio de Hoek-Brown para el caso de un macizo rocoso perturbado (D=1). Como parte del ejemplo conceptual desarrollado, se obtuvo que en el escenario asociado a un FS aceptable de 1.2 tanto el beneficio económico como la altura de la envolvente económica fueron considerablemente mayores en relación al escenario asociado a un FS aceptable de 1.4. En el caso de estudio usado para este trabajo, la diferencia de altura de las envolventes económicas entre los escenarios asociados a distintos factores de seguridad aceptables fue prácticamente nula. De lo anterior se pudo concluir que las diferencias de alturas de las envolventes económicas al considerar distintos criterios de aceptabilidad van a depender de las características intrínsecas del modelo de bloques. Tanto en las etapas de optimización como de diseño minero se obtuvo que las principales diferencias entre los escenarios asociados a distintos factores de seguridad aceptables se presentaron en la razón estéril-mineral y en el beneficio marginal. Se pudo apreciar que la razón estéril-mineral aumenta a medida que se incrementa el FS aceptable, mientras que el beneficio marginal disminuye a medida que el FS aceptable es mayor. Además de obtener una disminución en el Valor Presente Neto y en las reservas mineras al considerar un factor de seguridad aceptable mayor con respecto a uno menor, se pudo concluir que el FS de los taludes de fases contiguas cuyas paredes no forman parte del rajo final fue considerablemente mayor al FS aceptable. A raíz de este resultado se puede plantear que existe la posibilidad de incrementar el ángulo de talud en aquellas paredes que no formen parte del rajo final.

Ingeniero Civil de Minas / Los desarrollos mineros son esenciales en la construcción de una mina subterránea para que a futuro permitan el inicio y la continuidad de la explotación de sus reservas. Éstos se llevan a cabo mediante operaciones unitarias de manera cíclica, en las que el carguío y transporte de marinas se encargan de remover de las frentes los fragmentos de roca resultantes de las tronaduras. El Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) es una mina en fase de construcción con múltiples desarrollos en distintos subniveles, que consiste en la transformación del rajo abierto más grande del mundo en una gigante operación subterránea que permitirá explotar los recursos que quedarán bajo el actual yacimiento a cielo abierto, llegando a producir en régimen un total de 140.000 toneladas por día. En el proyecto, la operación de transporte de marina se realiza mediante camiones. En ésta se producen diversas pérdidas operacionales como: esperas en tránsito (ensanches, cruces, estocadas) debido a las dimensiones de las galerías que admiten el tránsito en un solo sentido a la vez, esperas por colas en puntos de carguío y descarga, cargas de combustible, pérdidas por la última vuelta de cada camión, y pérdidas programadas como cambios de turno, colación y detención por tronadura. Comúnmente se realizan simplificaciones del impacto que producen en la operación ya que analíticamente es complejo determinar sus efectos, obteniéndose resultados sesgados al dimensionar flotas de equipos o determinar capacidades. En ese sentido las simulaciones de eventos discretos permiten modelar sistemas complejos como éste, facilitando analizar alternativas sin la necesidad de utilizar recursos para su implementación en la realidad. Además, permiten mejorar el conocimiento del sistema en estudio, ayudar a la identificación de restricciones y por ende posibilitar mejores tomas de decisión. El objetivo de este estudio es determinar la capacidad del sistema de transporte de marinas utilizando como nuevo botadero el banco 2147 del rajo Chuquicamata al que se accede por la Estocada 29 de la Rampa Exploraciones, para establecer si es una alternativa viable para los requerimientos de marina del periodo de septiembre de 2017 a marzo de 2018. Esto debido a que los actuales botaderos de los bancos 2060 y 2080 serán parte del plan minero de la Fase 42 del rajo Chuquicamata. Para esto se realiza un modelo de simulación que incorpora las pérdidas operacionales descritas anteriormente. Al validar el modelo computacional, se determina que la capacidad del sistema con las condiciones actuales de infraestructura y operación del PMCHS, es de 2656 ton por turno. Es decir, no es posible alcanzar el requerimiento de marinas del periodo de estudio logrando un 72,2% del requerimiento máximo (3679 ton). Al incorporar ensanches en la Rampa Exploraciones para mejorar la capacidad obtenida, se comprueba que por cada ensanche adicional el movimiento total de marina se incrementa en 46 ton promedio, llegando a un total de 2838 ton por turno con 7 ensanches. Es decir, se alcanza un 77.1% del requerimiento máximo, por lo que la incorporación de ensanches no es una solución significativa para el requerimiento planificado. Tras lo anterior, se analiza un nuevo escenario que modifica el criterio operacional de priorizar siempre el tránsito de camiones cargados, el que limita el número máximo de camiones cargados que pueden subir a descargar a botadero, logrando una capacidad de 3066 ton por turno. Se realiza una mejora a este último escenario, aumentando la flota a 22 camiones, el factor de carga a los camiones del Contrato 013A a un 95%, y limitando el número máximo de camiones que pueden subir a botadero a un total de 11, obteniendo finalmente una capacidad de 3692 ton por turno, la que logra superar el requerimiento planificado. Finalmente, se concluye que la opción de utilizar el banco 2147 como botadero es viable a partir de septiembre de 2017 bajo las condiciones señaladas anteriormente. Para cumplir la flota de 22 camiones, se debe incorporar un camión de 60 ton a la flota del Contrato 010 y aumentar la utilización operativa de la flota de 60 ton del Contrato 013A para disponer de un camión adicional. / 31/08/2022

Magíster en Minería. Ingeniero Civil de Minas / En la actualidad, el proceso de diseño operativo de fases en minería a cielo abierto toma una gran cantidad de tiempo y es considerado un arte dentro de la industria. Este se lleva a cabo de manera iterativa probando escenarios de aciertos y errores hasta llegar a un diseño que sea adecuado y operativo. Por tanto, el planificador minero resuelve este problema mediante el arte del diseño utilizando criterio experto, invirtiendo una gran cantidad de tiempo en la elaboración de los diseños y sin asegurar que se esté optimizando el beneficio económico de la envolvente económica. Además el diseño final depende fuertemente de su criterio. El objetivo del presente trabajo es crear una metodología de diseño que permita la generación semi automatizada de rampas en múltiples fases que respete restricciones técnicas, operativas y sean óptimas desde un punto de vista económico. Esta herramienta permitirá acelerar y fortalecer el proceso de planificación, al mismo tiempo que otorgar valor en la evaluación de proyectos en minería a cielo abierto con respecto a la metodología de diseño actual. La presente investigación se basa en un trabajo previo que permite abordar el problema de rampa en un solo pushback. Para poder afrontar el presente problema de diseño de múltiples fases este se divide en dos tipos de geometría: fases concéntricas y fases direccionadas. Para ambas se establece una metodología que utiliza como motor principal un modelo matemático que permite resolver el diseño de rampas para una sola fase, el cual es adaptado de acuerdo con los requerimientos que permitirán extender esta herramienta a múltiples fases. La metodología se basa en un modelo de optimización que es iterativo, en donde se pueden ir visualizando las soluciones parciales de rampa mediante una interfaz gráfica. También es posible realizar conexiones entre rampas y decidir, en la medida de la disponibilidad de espacio geométrico, el tipo de rampa a generar. La metodología se aplica a un caso de estudio el cual demuestra ser factible traspasar este diseño a nivel de bloques a un diseño en un software de diseño minero. La metodología desarrollada permitiría ahorrar una alta cantidad de recursos, tiempo del planificador y robustece el proceso de planificación. Esto pues permite realizar un análisis exhaustivo de distintas configuraciones de rampa a un modelo de bloques con fases operativas. Además, sirve como guía al momento de realizar un diseño en un software, en donde es posible conocer la envolvente con diseño de cada fase junto a las distintas ubicaciones de donde comienzan, se conectan y terminan las distintas rampas de las fases. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CONICYT y AMTC

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.