Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Ingeniero Civil de Minas / Los eventos de sismicidad inducida en minas subterráneas han sido reportados como un peligro para los trabajadores, además de ser una interferencia operacional en la capacidad productiva afectando directamente el negocio minero. Es por esto que en minería es necesario establecer procedimientos que permitan manejar y gestionar de una mejor manera las causas y efectos de la actividad sísmica inducida por labores mineras, generando estados de alerta preventivos en caso de un aumento o disminución de la sismicidad. Estos procedimientos se basan en la información entregada por el sistema de monitoreo sísmico instalado en la mina, el que permite calcular indicadores que resumen en tiempo real la respuesta sísmica del macizo rocoso a la minería aplicada. El objetivo general de este trabajo es desarrollar y aplicar una metodología de análisis que permita evaluar de manera estándar el comportamiento y desempeño de indicadores sísmicos con la finalidad de minimizar las interferencias operacionales ocasionadas por la sismicidad inducida por la minería. En esta investigación se estudió el comportamiento y desempeño de cuatro indicadores sísmicos: frecuencia de eventos, tasa genérica de momento sísmico, probabilístico y aglomeramiento espacial. Para el cálculo de estos indicadores se utilizan datos de sismicidad inducida registrados en la Mina RENO, de la división El Teniente de Codelco, Rancagua, Chile para el período 2007-2011 y de la Mina Creighton, ubicada en Sudbury, Ontario, Canadá, en el año 2008. Para cada una de las minas estudiadas, se utilizó un conjunto de los datos para calibrar los parámetros de cada indicador, optimizando su desempeño. El resto de los datos fueron utilizados para verificar los parámetros definidos en la calibración. El desempeño de los indicadores fue cuantificado mediante matrices de contingencia y gráficos ROC. Los resultados obtenidos para cada indicador son levemente superiores a un desempeño aleatorio. El mejor desempeño se obtuvo con el indicador probabilístico, alcanzando valores de PSS = 0,44 en el caso de RENO y 0,19 en el caso de Creighton, sin embargo, cada indicador posee sus ventajas, desventajas y limitaciones. Por consiguiente, la utilización de estos no es exclusiva de sólo uno, sino que pueden utilizarse de manera conjunta, entregando información adicional a la hora de decretar o no un estado de alarma. Realizar la evaluación del desempeño de los indicadores sísmicos a través de la metodología desarrollada, cuantifica la efectividad que estos poseen, permitiendo tomar líneas de acción en caso que su desempeño sea deficiente y así garantizar de mejor manera la seguridad de los trabajadores y del negocio minero.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La industria del cobre, especialmente minería subterránea, enfrenta grandes desafíos caracterizados por yacimientos cada vez más complejos desde el punto de vista geomecánico, leyes decrecientes invariablemente y un macizo rocoso aún más competente. Todo esto redunda en costos de operación relevantes para el negocio lo cual unido a un mercado en donde la volatilidad en los precios de los commodities siempre estará presente, obliga a cualquier empresa del rubro a cautelar su liderazgo, competitividad y excelencia. Dado lo anterior, es prioridad la búsqueda e implementación de mecanismos o prácticas que incrementen la productividad y utilización de sus activos, siempre ligados a un robusto sistema de gestión. Sólo así será posible asegurar la sustentabilidad de toda operación en un negocio de largo plazo pero que sin duda debe mostrar resultados inmediatos en momentos de alta volatilidad. Uno de estos mecanismos corresponde a la metodología LEAN, la cual consiste en generar un sistema fundamentalmente más eficiente que la producción en masa, desarrollando procesos productivos que alcanzan mejores resultados (calidad, producción, flexibilidad) y con menos recursos (esfuerzo humano, herramientas, espacio físico, inventarios). Este pensamiento LEAN es un proceso dinámico, determinado por el conocimiento y focalizado en el cliente mediante el cual todas las personas en una empresa determinada eliminan de manera continua los desperdicios creando valor. El objetivo del trabajo consistió en evaluar la implementación y resultados de la metodología LEAN aplicados en uno de los sectores productivos en la Gerencia de Minas de División El Teniente, siendo mina Esmeralda una de las áreas en donde se obtuvieron resultados relevantes en términos de productividad, costos, kpi y por supuesto cumplimiento de metas del plan minero. De acuerdo con los resultados obtenidos, se comprueban los beneficios obtenidos al aplicar LEAN en una operación minera, dado que se genera una nueva estructura y lógica de operación basado en una cultura de desempeño que se refleja en una mayor utilización de activos, reducción de costos de operación y cumplimiento en los planes de producción mediante la gestión y seguimiento de KPI. La metodología LEAN es una propuesta que genera valor y requiere compromiso de toda la línea de mando. A su vez, requiere disciplina y líderes que generen adherencia durante el proceso de cambio. En caso de existir desviaciones con el plan de trabajo LEAN, éstas deben ser identificadas y gestionadas apropiadamente como parte de todo aprendizaje.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / Uno de los problemas que afecta a algunos yacimientos explotados por Block/Panel Caving, es la generación de bombeos o escurrimiento de mineral saturado. Estos se definen como una entrada repentina y violenta de una mezcla de agua y material fino hacia labores mineras subterráneas. Una de las formas de prevenir la generación de bombeos, es cerrar los puntos que presenten contenidos críticos de humedad y granulometría, quedando así un remanente no extraído. Por lo tanto, uno de los objetivos de esta memoria fue cuantificar dicho remanente, tanto el actual como aquel que quedará a futuro, para el sector Diablo Regimiento de la Mina El Teniente, Codelco. Respecto a la aparición de agua barro en el sector, surgen diversas dudas respecto a cómo ocurrió; principalmente concernientes a conocer la influencia de distintas prácticas operacionales. Por lo tanto, otro objetivo fue realizar un análisis de la aparición de agua barro en el sector, principalmente en términos de secuencia y altura de aparición de agua barro, evolución temporal de perfiles de alturas extraídas, tasas de extracción aplicadas y evolución de la uniformidad de la extracción mediante uso de índices de uniformidad. Un bombeo o escurrimiento puede desencadenarse una vez ocurrida la aparición de agua barro en un punto. Por lo tanto, el tercer objetivo fue realizar un análisis de 3 escurrimientos ocurridos en el sector, considerando los mismos aspectos que el análisis de la aparición de agua barro. Respecto la cuantificación del mineral saturado remanente, el resultado más conservador obtenido fue de 2.4 Mt de mineral con ley media de 0.68% CuT, que corresponde a aquel remanente actual. El mejor caso, considerando remanentes actuales a futuro, fue de 20.5 Mt con ley media de 0.55% CuT. Ambos casos representan 0.3 y 2.3 años de producción, respectivamente, a un ritmo de 25 ktpd. Respecto a la aparición de agua barro, se determinó que su ingreso inicial al nivel de producción ocurrió a alturas extraídas similares a la altura in situ de los puntos, por lo que se concluyó la importancia de los niveles antiguos superiores como acumuladores de agua barro. Además, se determinó que estos puntos fueron precursores de ingresos de agua barro hacia puntos vecinos, estableciéndose así la idea de migración lateral del agua barro como principal mecanismo posterior a los ingresos iniciales. Al respecto, se determinó que la extracción tele comandada redujo la tasa de afectación de puntos con agua barro mientras se aplicó. También se validó el uso de los estados Limitado y Barrera, como importante medida para mitigar el problema. Respecto al análisis de los escurrimientos, los 3 estuvieron asociados a vecindades con al menos 1 punto con presencia de agua barro, y a extracciones preferenciales en cierta dirección en términos de alturas extraídas y de evolución de perfiles de alturas extraídas. Por otro lado, se determinó que el Índice de Uniformidad Vectorizado no necesariamente es capaz de anticipar un escurrimiento, pero sí la aparición de agua barro en puntos de extracción.

Magíster en Minería / El Proyecto Nuevo Nivel Mina (PNNM), actualmente en etapa de ingeniería de detalles y construcción de sus niveles productivos, corresponde al nivel de operación más profundo actualmente en la División El Teniente permitiendo la continuidad operacional de esta en el largo plazo. Su proceso de manejo de materiales contempla LHD de 10 yd3 en el nivel de extracción, camiones de 60 ton en el nivel de transporte intermedio y correas de 84 en el nivel de transporte principal. El sistema de traspaso está compuesto por piques de producción y chancadores. La configuración del nivel de chancado considera en cada planta 4 correas de limpieza y 2 correas de traspaso que descargan a una correa principal que está compuesta por 4 correas en serie. Se detecta una problemática asociada a la operación del sistema Mina-Planta, considerando que detenciones prolongadas en la correa principal o en el chancador obligarían a detener la operación de los camiones en el nivel de transporte intermedio y por consiguiente, la operación de los equipos LHD. El proyecto debe estimar el cumplimiento de la capacidad productiva comprometida robusteciendo los parámetros de entrada al modelo de simulación del sistema de transporte y resolver la operación dinámica de los equipos considerando la interacción con el proceso de chancado y transporte por correa. Por lo anterior, se desarrolla la presente tesis de Magister que se basa en el desarrollo de un modelo calibrado de simulación computacional, que incluye parámetros de operación validados por muestreos estadísticos. Esta tesis utiliza técnicas de modelación mediante simulación de eventos discretos, intentando reproducir la dinámica de operación del sistema de manejo de mineral camiones/planta y dar respuesta a sus problemáticas. Adicionalmente, se determina la flota y los parámetros de rendimiento y utilización de los camiones considerados para la operación del Proyecto a Diciembre de 2021, período en el cual se requiere producir 56.000 t/d, producción cercana a la capacidad de diseño de la planta de chancado. Para asegurar que los resultados sean representativos, la simulación mediante el software Promodel consideró 372 días, los primeros 7 días sin estadística, en este periodo se alcanza su equilibrio o warm-up, obteniendo una estadística de 365 días de operación. La simulación registró los resultados de producción cada un día (24 horas), obteniéndose un promedio anual. Los resultados indican que se cumple el plan de producción base con 11 camiones operativos, lográndose un rendimiento de estos de 275 tph equivalentes a 5.102 t/d. Se sensibilizan incrementos en tiempos de mantención o inhabilitación de infraestructura operacional, determinándose que en todos los casos se genera pérdidas de producción, es decir, condiciones más extremas en mantención o inhabilitación de sistemas de operación afectarán los compromisos productivos.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN CONTROL DE GESTIÓN / El alcance de este proyecto de grado, plantea la utilización de herramientas que contribuyan a definir un sistema de control de gestión para División El Teniente, perteneciente a la Corporación Nacional del Cobre de Chile – CODELCO, con el objetivo de obtener una organización más dinámica y estratégicamente alineada y así afrontar los nuevos desafíos que le permitirán mantener sus niveles productivos por los próximos 50 años. Para lo anterior, en una primera parte, se presentará el contexto en el cual se desenvuelve la empresa y un análisis crítico de sus declaraciones estratégicas vigentes (misión, visión, valores), además de un análisis del entorno interno y externo de División El Teniente, con la finalidad de definir una propuesta de valor la cual plantee un enfoque con que la compañía satisfacerá los deseos y necesidades de su cliente. Posteriormente, se presentarán las herramientas con las que se llevará a cabo la estrategia, como lo son el Modelo de Negocios, desarrollado a través de la metodología Canvas, el mapa estratégico el cual será la ruta a seguir y permitirá orientar las decisiones de los directivos para lograr el cumplimiento de la estrategia y un Cuadro de Mando Integral (CMI), que permitirá bajar la estrategia elaborada a cada una de las áreas Gerencia Mina y Gerencia de Proyectos), a través de tableros de gestión y control. Finalmente se presentarán las definiciones y conceptos claves para que a través de la definición de esquemas de incentivos para la Gerencia Mina y Gerencia de Proyectos, se logre el alineamiento organizacional y que contribuya el cumplimiento de la estrategia.

Ingeniera Civil de Minas / 23/08/2023

La presente investigación nace en el marco de un compromiso formal adquirido por Codelco en términos de duplicar su valor económico en el período 2002-2006, pero al mismo tiempo asegurando calidad de vida, empleabilidad y estabilidad laboral para sus trabajadores. En este sentido, se considera que el desarrollo y fortalecimiento de un sentido de pertenencia, que se traduzca en trabajadores que se vinculan e identifican con los objetivos de la Empresa, es fundamental para el cumplimiento de este compromiso. Es por ello que el objetivo que persigue nuestro estudio es, en primer término, describir el vínculo que los trabajadores establecen con Codelco como organización, para así identificar los significados que éstos construyen en torno a su pertenencia a la Empresa. Esto, considerando las diferencias por rol del trabajador y área de desempeño laboral al interior de la División a la que pertenece, elementos que son propios de una forma determinada de organizar el trabajo en Codelco. Para lograr el objetivo anteriormente descrito se utilizó una metodología cualitativa, aplicándose 20 entrevistas en profundidad a trabajadores Rol A y Rol B, que se desempeñan laboralmente tanto en las faenas productivas como en el área administrativo-estratégica. A partir del análisis de las entrevistas, se identificaron los rasgos del vínculo entre Empresa y trabajador, considerando dos dimensiones del mismo que se presentan como dos caras de una misma moneda.: el compromiso que adquiere el trabajador con la Empresa y el compromiso que la Empresa asume frente a sus trabajadores. De esta manera, el discurso de los trabajadores reveló que el compromiso del trabajador con la Empresa es de diversa naturaleza, sustentándose en distintas motivaciones que conviven y que dan lugar a distintas expresiones del mismo en el espacio de trabajo. Por su parte, el compromiso de la Empresa con los trabajadores es percibido a través de distintas formas de reconocimiento. La descripción del vínculo entre Codelco y sus trabajadores entrega luces respecto de un elemento que se constituye como una de sus expresiones: el sentido de pertenencia. En este sentido, la investigación se orientó a acceder, a través del discurso de los trabajadores, a la dimensión subjetiva del sentido de pertenencia, identificando aquellos significados que dan cuenta de una identificación con ciertos aspectos de la Empresa. En el contexto de Codelco, dichos significados están relacionados estrechamente con algunas dimensiones del trabajo entendido desde una concepción humanizadora, que reconoce su poder estructurante en las vidas de los sujetos y que sólo cobra fuerza dentro de un modelo productivo que releve la dimensión humana en la búsqueda de aumento del valor económico.

Ingeniero Civil de Minas / Actualmente, en División el Teniente (DET), la preparación minera se realiza de forma manual o mediante equipos que requieren que el operador se encuentre en la frente de trabajo. Sin embargo, en el mercado existen equipos y tecnologías que permiten realizar esta actividad de forma remota, retirando así al trabajador de la exposición a los riesgos inherentes de la minería subterránea. En este trabajo se efectuó una simulación de la constructibilidad de un sector de mina Esmeralda con tecnologías tele asistida o remota para la preparación minera de desarrollos horizontales, aplicables en DET. Las tecnologías y equipos utilizados en esta simulación fueron la automatización de Jumbos perforadores y sistemas para la administración y control minero con enfoque en la preparación minera y cargadores de explosivos. Se generaron 11 casos en relación al grado de automatización de las actividades y su impacto en el rendimiento de los avances, donde se comparan con un caso base (caso 1) el cual se construyó con datos proporcionados de valores actuales de duración y exposición en cada actividad del ciclo de desarrollo horizontal en DET. De los once casos generados, los primeros dos casos son posibles optimizaciones del proceso actual. Los restantes nueve casos son escenarios donde el tiempo de ciclo aumenta o disminuye al utilizar nuevas tecnologías. La siguiente tabla presenta el resumen de resultados mostrando la exposición diaria promedio, el rendimiento de avance mensual para 3 frentes y el VAN de cada caso (inversión de 1,5 MUS$, resultante de efectuar la simulación de la constructibilidad del sector). Tabla resumen 1: Casos y resultados del estudio para los distintos casos propuestos para la simulación. Casos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Exposición diaria HH 2555 2538 2514 390 386 536 536 518 518 508 512 121 Rendimiento m/mes 166 217 269 217 161 314 235 188 141 166 125 161 VAN MUS$ 81,11 81,04 81,05 80,76 81,06 80,49 80,65 80,83 81,16 80,98 81,32 81,2 De los resultados presentados en la tabla, se puede apreciar que en materia de exposición, los valores de los casos donde se utilizan tecnologías autónomas son aproximadamente un 20% del valor actual de la División. Los rendimientos en los casos donde se planteó un aumento de tiempo de ciclo, pero con un largo de avance de 4 metros, son similar al avance actual en la División. Se puede apreciar que a este nivel de inversión el VAN de los casos tecnológicos es igual o superior que en los casos basados en DET. Los casos con mejor VAN son los tecnológicos donde se aumentó el tiempo de ciclo con respecto al caso base. Como conclusión, se recomienda el uso de tecnologías autónomas para la preparación minera dado los datos desarrollados en este estudio, donde estas mejoraron los indicadores en comparación con los casos basados en el escenario actual DET. Se propone continuar con el estudio de las tecnologías autónomas recopilando mejor información de los rendimientos para refinar el estudio. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CODELCO DIVISIÓN EL TENIENTE

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo de esta memoria es evaluar los resultados de una prueba de terreno que se desarrolló en la mina El Teniente, sobre la aplicación de pernos Swellex como elemento de soporte. Se comparan estos resultados con el perno rosca lechado que actualmente se usa en fortificación de desarrollos de mina El Teniente. La prueba consistió en la instalación de 2.000 pernos Swellex en las galerías del nivel de hundimiento de Teniente 4 Sur. Los pernos Swellex se instalaron en condiciones similares a los pernos rosca lechado, con que se fortifican las galerías. La evaluación de la prueba fue hecha en base a los aspectos siguientes: operacionales, económicos, experimentales y teóricos. Se determinaron rendimientos y costos de instalación de los pernos Swellex y rosca lechado para comparar ambos elementos de soporte. Además, se realizaron ensayos en laboratorio y terreno para comprobar y conocer las características principales de estos elementos de soporte. Por último, se hizo una modelación y simulación de la excavación apernada con el objetivo de evaluar el efecto del perno Swellex como refuerzo inmediato al momento de instalarse. El rendimiento de instalación de los pernos Swellex fue mejor que el de los pernos rosca. Con respecto al costo de instalación del perno Swellex, este resultó mayor que el del perno rosca, debido al mayor precio de este elemento de soporte. El ensayo de tracción comprobó que las capacidades de anclajes de los pernos Swellex son del orden de 11 a 12 toneladas y la de los pernos rosca lechado son de 15 a 20 toneladas. La simulación confirmó el efecto de refuerzo inmediato del perno Swellex una vez instalado. Se concluye que el uso del perno Swellex es una buena alternativa, debido a su buen rendimiento de instalación que disminuye la exposición al riesgo de las personas y equipos y a que su capacidad de refuerzo inmediato, una vez instalado, permite el acceso inmediato a las galerías o lugares de trabajo. Su principal limitación es su costo de adquisición.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Los procesos sismotectónicos de la Zona Central de Chile están relacionados con la subducción de la Placa de Nazca bajo la Placa Sudamericana. Sin embargo, la sismicidad cortical superficial en la zona central ha sido poco estudiada, tanto en su origen como en su tasa de actividad, a pesar de la existencia de 2 eventos sísmicos de gran magnitud localizados a profundidades menores de 15 km, uno en Las Melosas en 1958 (M=6.9) y otro al oeste de Rancagua en 1987 (M=5.9). Cabe mencionar que en este sector se concentra el 40% de la población del país, además se encuentran 3 grandes minas cupríferas, algunas minas de yeso, plantas hidroeléctricas y el gasoducto proveniente de Argentina. En este escenario y enmarcado en el proyecto FONDECYT 1050758, este trabajo tiene el objetivo de crear un modelo de estructura de velocidades a nivel cortical de la zona central cordillerana (33º-34.5ºS), además de estudiar las concentraciones de sismicidad bajo las minas Los Bronces (Ex Disputada) y El Teniente. Esto ayudará a una mejor caracterización y comprensión del comportamiento sísmico en esta zona. Con 28 estaciones temporales más las estaciones permanentes de la Universidad de Chile se registraron, entre Noviembre del 2005 y Marzo del 2006, una serie de eventos, siendo de gran importancia los registros provenientes de tronaduras asociadas a las faenas de extracción de la mina Los Bronces. Estos eventos artificiales permiten la obtención de datos distancia-tiempo para ondas sísmicas, donde se tiene un conocimiento prácticamente exacto de las ubicaciones tanto de la fuente como de las estaciones registradoras. En el caso de El Teniente los eventos son netamente de carácter sísmico. El modelo 1D obtenido en Los Bronces se resume en 3 capas con gradiente lineal de velocidad. Aumentando en profundidad, los espesores de estas capas son de 4.1, 22.1 y 3.9 km y sus velocidades de 4.8 - 5.1 km/s, 5.9 - 7.0 km/s y 7.1- 7.2 km/s para ondas P y de 2.8 km/s, 3.5 - 3.9 km/s y 3.9 - 4 km/s para ondas S. En el caso de El Teniente el modelo es de 2 capas con espesores de 2.4 y 23.9 km y velocidades de 4.4 - 4.5 km/s y 5.8 - 7 km/s para ondas P y 2.5 - 2.6 km/s y 3.4 - 3.9 km/s para ondas S. Ambos modelos se asemejan a modelos realizados en estudios anteriores estudios y las diferencias están relacionadas principalmente a la corrección de altura y a la distribución de las estaciones en el área de estudio del nuevo modelo. Se debe mencionar que en la modelación de El Teniente, la dispersión de datos distancia-tiempo (X-T) es alta producto de la decisión de tomar 1 punto de origen cuando en realidad existen distintos hipocentros, debido al carácter sísmico de los eventos. Con los modelos unidimensionales se realizó un modelo bidimensional entre estas dos zonas mineras, creando un perfil Norte-Sur de 132.8 Km de longitud ubicado en el sector precordillerano. Para ajustar el modelo se utilizaron los datos de estaciones cercanas al perfil y se consideraron sólo los datos distancia-tiempo de los eventos provenientes de Los Bronces. El modelo 2D obtenido alcanza profundidades cercanas a los 25 Km y al observar el gráfico Vp/Vs se puede concluir un mayor aumento en profundidad de los valores de Vp/Vs hacia el Norte del perfil, lo que podría indicar la existencia de fases fluídas (roca hidratada o magma) y roca más seca y rígida hacia el Sur del perfil. Se realizó además la relocalización de los eventos concentrados en las zonas mineras de Los Bronces y El Teniente con los nuevos modelos 1D y 2D. Las variaciones de la relocalización son poco significativas y no se distingue característica geométrica que pueda ayudar a una mejor interpretación de la sismicidad en estos sectores. En cuanto a los esfuerzos, en Los Bronces se lograron obtener mecanismos focales de 3 eventos, todos con fallamiento inverso de rumbo Norte-Sur. En El Teniente se obtuvieron 17 mecanismos focales, la mayoría compresionales y también con rumbos aproximados Norte-Sur.