Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La creciente globalización y tecnificación de los negocios, han generado una gran presión por crear nuevas estrategias que permitan avanzar hacia una estructura de costos más competitiva, mediante la optimización del uso de las capacidades instaladas, las prácticas operacionales y la productividad del personal propio y de terceros. La tendencia ha sido por muchos años generar proyectos de inversión para reponer activos que permitan mejorar el rendimiento de los procesos, sin realizar un real análisis para lograr un claro entendimiento de los problemas existentes y los focos de acción en el ámbito de gestión y técnico, para lograr potenciales mejores rendimientos. Al interior de la Corporación Nacional del Cobre, CODELCO, la Gerencia de Excelencia Operacional (GEO) es la encargada de apoyar a las áreas operativas a capturar el máximo rendimiento potencial de los activos existentes en forma sustentable. En este trabajo de Tesis se desarrolla la definición y planteamiento de una metodología de evaluación de rendimiento potencial de un activo, la que será aplicada a un caso específico que busca determinar la real capacidad productiva de los activos existentes y así identificar, frente a nuevos desafíos o requerimientos productivos futuros, la necesidad de una inversión. El caso particular de aplicación de esta metodología será en la División El Teniente de Codelco Chile y en específico el proceso productivo de transporte de mineral del Ferrocarril Teniente 8, cuyo desafío futuro considera un requerimiento de transporte de mineral más exigente al transporte actual, para cubrir este delta de tonelaje es necesario analizar la incorporación de un tren adicional a la flota o verificar si dicho aumento puede ser absorbido por el mejoramiento continuo y cambio de práctica de la operación actual. La metodología desarrollada fue aplicada de manera exitosa y con resultados de aumento en el transporte de mineral por sobre las transportadas actualmente. Pese a ello, este incremento no es suficiente para cubrir el requerimiento máximo en los años de mayor movimiento de mineral grueso, recomendándose la compra de la locomotora y sus carros metaleros, con la finalidad asegurar el mayor movimiento de mineral grueso.

La estimación de la capacidad productiva del sistema de traspaso y transporte es una tarea compleja y relevante en el ámbito de la planificación de minas subterráneas, dado que en base a ésta proyección se sustenta el desarrollo de proyectos y valoración del negocio. En este sentido, la tendencia actual está orientada a la optimización de programas de producción en un ámbito de largo plazo, bajo el supuesto de que las capacidades productivas son conocidas con certeza para los distintos procesos. Sin embargo, es de interés poder aplicar estas técnicas en un contexto de corto plazo, tanto para evaluar las capacidades de los distintos procesos y sus interacciones para asegurar los excedentes del negocio. En el presente trabajo se formula una metodología de programación de la producción de corto plazo que involucra los sistemas productivos Mina, Transporte y Planta de manera integrada para el cálculo de la capacidad productiva de la División El Teniente Codelco Chile. A los modelos existentes en la División utilizados para determinar la capacidad de producción de manera aislada se les incorpora las modificaciones necesarias que permitan la integración de sus resultados al modelo de simulación del sistema de transporte principal Ferrocarril TTE 8 como eje central de planificación y gestión. La metodología planteada considera el carácter probabilístico del sistema de transporte entregando al programa de producción una probabilidad de cumplimiento como una red de flujo. Los resultados obtenidos muestran que para una escala de evaluación diaria es posible programar una capacidad máxima anual para el año 2009 de 126.450 [tpd] por medio del sistema productivo Ferrocarril Teniente 8 y procesos Colón con una probabilidad de cumplimiento de un 53%. El reemplazo de factores de disponibilidad y utilización por un programa de mantención entrega una diferencia en el valor máximo a programar de un 13% menor a nivel mina, mientras que para el sistema red de flujo esta diferencia alcanza a un 4.5% menor con respecto a la metodología de planificación actual. Como futuras líneas de estudio, se recomienda el incorporar las estadísticas de eventos operacionales en la evaluación de la capacidad de los procesos mina y planta, así como la implementación del modelo de programación de chancado molienda propuesto como herramienta de análisis útil para orientar la gestión y control de éste proceso.

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Geólogo / La geometría o rugosidad de las superficies de las estructuras geológicas es uno de los parámetros más relevantes en la determinación de su resistencia al corte o trabazón frente a los movimientos de cizalle. Por lo mismo, la influencia de esta característica en la calidad geotécnica del macizo rocoso es de primera importancia. Un macizo rocoso con estructuras geológicas con altos índices de rugosidad lo haría más competente y trabado que uno que contenga estructuras geológicas con bajos índices. A pesar de lo anterior, la medición de este parámetro es compleja. En el yacimiento El Teniente, a la fecha, la forma de medición y estimación de la rugosidad en labores de la mina subterránea conlleva tres problemas fundamentales: 1) La medición de la rugosidad se realiza a escala de probetas (hasta 0.3m), habiendo sido demostrado que esta cambia con el tamaño de la observación. 2) Las mediciones solo se hacen en 2D, siendo la rugosidad una propiedad 3D. 3) El historial de medición se basa determinaciones cualitativas pudiendo cambiar de observador a observador. En este trabajo se utiliza el coeficiente de rugosidad JRC (Joint Roughness Coefficient) que permite cuantificar la rugosidad de una manera objetiva, en una escala que varía entre 0 y 20, a través de la medición de la amplitud máxima que definen las asperezas para el largo de perfil observado. Para el estudio se utilizaron modelos 3D de los frentes mineros con resolución de 3 mm, generados a partir de un sistema de fotogrametría digital, basada en los principios de estereogrametría, implementada por la Superintendencia de Geología de la División El Teniente. Sobre la base de esta técnica fue posible obtener mediciones de la rugosidad de las superficies de las estructuras geológicas en trazas mayores a 0,3m. Además de estudiar sus características geométricas en 3D. El análisis de resultados revela que al utilizar esta técnica, se amplió la ventana de muestreo de rugosidades desde 0,3m hasta 4m. Los valores JRC para las estructuras geológicas de la mina El Teniente, para la escala descrita, van desde un mínimo de 4 a un máximo de 20, con el 60% de los datos sobre JRC 10.Por otra parte, los datos demuestran que la ley de escalamiento propuesta por Barton y Bandis (1982) se ajusta. Los datos sobre el JRC en múltiples direcciones demuestra que las estructuras geológicas presentan una rugosidad anisótropa. La razón de espesor/amplitud observada en las vetillas resultó ser menor a 1, se infiere con esto que la resistencia al cizalle de estas estructuras estará gobernada fundamentalmente por la rugosidad de estas.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 30/5/2021. / Ingeniero Civil de Minas / En el actual escenario de atraso de la puesta en marcha del Proyecto Nuevo Nivel Mina (PNNM), la División El Teniente se encuentra en la necesidad de evaluar diversos proyectos de contingencia que permitan mitigar el déficit de mineral que deberá enfrentar la División durante los próximos años hasta la puesta en marcha y ramp-up del PNNM Uno de los prospectos de mayor interés se encuentra al sur de la mina Esmeralda, dado que su ubicación permite explotar los recursos mediante la extensión de operaciones cercanas y a su vez a las campañas de sondajes ofrecen un 90% de reservas probadas, suficientes para realizar estudios a nivel de ingeniería de prefactibilidad. Dentro de este margen, se evalua la factibilidad técnica y económica de la explotación de Recursos Sur para así determinar la conveniencia de continuar los estudios del proyecto en etapas de ingeniería posteriores. Se recopilaron los antecedentes geológicos para identificar las reservas in situ, la litología presente, principales estructuras y el ambiente geotécnico del sector. Junto con esto se analizó la geomecánica del sector, determinándose que el proyecto se encuentra emplazado en un ambiente de esfuerzos similar al del sector de Diablo Regimiento. Utilizando como base los estándares para estudios de perfil, se analizó la explotación de los recursos mediante Rajo Abierto y Panel Caving. El resultado preliminar determinó que la explotación subterránea posee un mayor potencial económico por lo que se continuó el estudio enfocado el método subterráneo. Se generaron 4 opciones de explotación en función de la envolvente económica de las cuales, en función de su potencial técnico y económico, se eligieron 2; acoplada a Esmeralda denominada Continuidad de Bloques 4 y 5, y desacoplada explotando los recursos como un Caving Virgen. Dadas las alternativas de explotación, se generó el diseño minero para ambas opciones, el cual se utilizó para realizar un modelo de constructibilidad del sector, con objetivo de entregar la temporalidad del inicio y fin de los desarrollos, obras y construcciones junto con la puesta en marcha para cada estrategia. A su vez el modelo entregó las estimaciones de CAPEX requeridos para cada periodo de desarrollo del proyecto. Finalmente se realizó una evaluación económica del proyecto, obteniéndose resultados positivos de VAN para ambas estrategias analizadas entregando valores de 284,7 y 235,5 MUS$ para las opciones de Continuidad de Bloques y Caving Virgen respectivamente. En función de los antecedentes geológicos y geomecánicos, junto con la planificación, diseño, constructibilidad y análisis económico realizado a lo largo del estudio, se concluyó que la explotación subterránea del proyecto Recursos Sur presenta suficiente robustez técnica y económica para continuar sus estudios en la etapa de ingeniería de prefactibilidad. Se sugiere continuar los estudios de la opción de Continuidad de Bloques puesto que presenta mayor potencial económico y sinergias de constructibilidad extendiendo la vida de Esmeralda en 17 años. Se recomienda analizar el ambiente de esfuerzos esperado del acople de las cavidades de Esmeralda y Diablo Regimiento y junto con esto realizar campañas de sondajes para la etapa de ingeniería de factibilidad.

Ingeniero Civil de Minas / División El Teniente es un complejo minero-metalúrgico perteneciente a la Corporación Nacional del Cobre de Chile (CODELCO), las minas actuales permiten dar continuidad por los próximos 10 años. Para acceder a reservas que extienden la vida de la división por 40 años más la corporación aprobó el proyecto Nuevo Nivel Mina (NNM). Sin embargo, debido a un escenario geomecánico no anticipado, actualizaciones en planes de ejecución y una revisión del diseño han llevado al proyecto a una postergación de su puesta en marcha. En la actualidad, la incertidumbre en los plazos de ejecución del proyecto sigue siendo alta, debido a esto es necesario buscar estrategias de crecimientos alternativas para la explotación de las reservas del PNNM. En este estudio se construyen planes mineros alternativos que son sometidos a un análisis de riesgo que luego son comparados con el fin de recomendar uno de estos. Luego de aplicar la metodología, se pudo determinar que el plan asociado al escenario 1 bajo un análisis determinístico es el más atractivo económicamente. Sin embargo, postergar inversiones de infraestructura hace que los escenarios 2 y 3 sean competitivos. Al momento de considerar la incertidumbre del problema, se obtiene que el escenario 1 dejar de ser atractivo en términos de riesgo y económicos. Sin embargo, este presenta un aumento de $1,000 MUS al tener la opción de seguir por caminos alternativos. Por otro lado, el escenario 3 es el que ofrece un valor en riesgo más acotado en el caso de no considerar la opción de cambiar la estrategia global. / 27/7/2021

Tesis para optar al grado de Magíster en Minería / La excavación de galerías subterráneas es una actividad fundamental en las minas explotadas por hundimiento, debido a que abre los frentes de trabajo para todas las actividades que se ejecutan posteriormente. Por tal razón, mejorar los tiempos de ejecución de esta tarea permitirá adelantar la entrada en producción de un proyecto de explotación de minería subterránea. Así mismo, la prefabricación de elementos de hormigón armado como solución a la construcción de infraestructura minera necesaria para la explotación de sectores en preparación, nace como una alternativa a la construcción de obras civiles convencionales. Este tipo de soluciones transforman la tarea de construcción in situ en una tarea de montaje, donde los elementos son fabricados en una planta por métodos de producción industrial quedando disponible para ser transportados a la obra y montados en el lugar definido. Sin embargo, su utilización en infraestructura minera aún es incipiente debido a la escasa información acerca de los beneficios, ventajas y mejoras en la productividad que se logran con este nuevo sistema. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo principal reducir los costos y mejorar rendimientos de las actividades de Preparación Minera, estableciendo una metodología a través de la optimización de los procesos de Desarrollo y Construcción de infraestructura, con el fin de adelantar la disposición de mineral a la producción. Para llevar a cabo este estudio, del punto de vista técnico, se efectuó una revisión bibliográfica relacionada con la excavación de galerías subterráneas mediante la metodología Desarrollo Rápido (Rapid development) y la industrialización y prefabricación de elementos estructurales de hormigón, su aplicación en proyectos de infraestructura y tunelería civil. De la misma manera, desde el punto de vista de la gestión, se revisó detalladamente cómo se realiza funcionalmente la preparación minera a través del estudio en profundidad de la Dirección de Proyecto Preparación de Minas, entidad encargada de ejecutar los proyectos al interior de la División El Teniente. El diagnóstico integral de la preparación minera en la División El Teniente, donde se analiza cómo se ejecuta esta actividad del punto de vista de un proyecto operacional, permitió plantear una hipótesis sobre la optimización de los procesos de preparación minera basado en dos ámbitos: la gestión y las operaciones de desarrollo y construcción. En el ámbito de gestión se realizó un plan estratégico, basado en el plan de negocio divisional PND 2010, que entrega la cantidad de obra necesaria para sustentar la producción en el quinquenio 2011-2015, el que permitió establecer una mirada a mediano y largo plazo para la continuidad de esta actividad en la División El Teniente. En el ámbito de operaciones, se trabajó en las actividades más relevantes; por una parte la excavación de galerías o desarrollos horizontales y por otra dos tipos de obras civiles que representan la mayor inversión anual en la preparación minera, la construcción de puntos de extracción y muros de confinamiento. El resultado de este estudio, permite concluir que si bien es cierto, la aplicación de la metodología de desarrollo rápido es factible en el método de hundimiento por Block Caving de la mina El Teniente, ésta no es aplicable en su totalidad debido a las solicitaciones dinámicas asociadas a los eventuales estallidos de roca que impiden la eliminación de la malla como solución de fortificación y las interferencias que generan los distintos tipos de turnos y aislaciones por tronadura que se ejecutan en horarios definidos para las faenas de extracción de mineral, los que no son compatibles con los turnos de obras o preparación minera. En el caso de las obras civiles las pruebas se validaron con resultados superiores a las expectativas planteadas, es decir, ahorros de costos superiores al 20 % para los distintos elementos de infraestructura estudiados, donde además se obtuvieron mejoras intangibles como la descongestión de los portales de ingreso a la mina (ADIT) y la logística de abastecimiento de materiales.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La gerencia plantas de la División el Teniente de Codelco, es la responsable de operar los activos que componen el proceso concentración, que se dividen principalmente en tres, procesos convencional, procesos Sewell y procesos SAG. Un insumo relevante y que constituye el 33 % del costo es la energía eléctrica. Siendo el producto final un comoditty tomador de precios desde la Bolsa de Metales de Londres y en el cual la diferenciación es prácticamente inexistente, el cuidadoso manejo de los costos es fundamental. La norma ISO 50001, propone algunos requisitos que permiten establecer un sistema de gestión de energía, que con apoyo de la alta gerencia, una adecuada planificación y seguimientos y mediciones sistemáticas, permiten asegurar el mejoramiento continuo de los procesos, mejorar el desempeño energético y por consiguiente reducir los costos de operación. Muy importante, es que la norma ISO 50001 indica que normalmente, las medidas de gestión que más aportan en el uso eficiente, tienen que ver con medidas costo cero y que agregan valor justamente por estar inmersas en un sistema de gestión que es sistemático en la búsqueda del mejoramiento y la eficiencia energética. Este documento, toma los conceptos anteriores, y muy especialmente el control operacional mencionado en la norma ISO 50001, y propone medidas de gestión asociados al mantenimiento y operación de los activos, los cuales impactan positivamente el consumo energético, el consumo de agua y la relación con las comunidades, demostrando que con una inversión cero y medidas de sentido común se obtienen excelentes resultados. Respecto de la metodología utilizada, En primer lugar se definen las responsabilidades de la alta gerencia, explorando la normativa vigente en términos de política medio ambientales que pudiesen incluir políticas energéticas. A continuación y muy importante es definir la planificación estrategia en términos de requisitos legales, revisión energética, línea base energética, indicadores de desempeño energético, objetivos, metas y planes de acción. Aquí es relevante la determinación de la línea base energética, puesto que, los cambios en el desempeño energético deberán medirse en relación a esta línea base. En términos de implementación y funcionamiento se focaliza en explorar básicamente el control operacional, que en la práctica es verificar que las metodologías de trabajo tenga en cuenta, el cumplimiento de las pautas de operación y mantenimiento en instalaciones y equipos establecidas en las disposiciones correspondientes, en las recomendaciones del fabricante de los equipos, o basadas en la experiencia propia, en el entendido que un mantenimiento y operación adecuados, garantizan la optimización energética de los activos. Finalmente, se puede concluir que, existen medidas de gestión costo cero sistémicas que mejoran y hacen más eficientes los procesos, que se debe ser perseverante e insistente en la búsqueda de las mismas y que es recomendable certificar el sistema de gestión, de manera de asegurar la constante medición, seguimiento y corrección de brechas.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La industria del cobre en los últimos años ha experimentado un progresivo aumento de competitividad e importantes cambios, por lo que se ha hecho necesario para cualquier organización de la industria, mejorar sus sistemas de gestión. Hoy ya no basta con tener buenos procesos, éstos deben ser excelentes. La División El Teniente (DET) es pionera dentro de Codelco en establecer estándares para lograr la excelencia operacional en los distintos procesos y de esta forma generar una base sustentable para la mejora continua, sin embargo estos estándares no han sido aplicados en el área de proyectos. El Proyecto Pacifico Superior, es uno de los proyectos más relevantes que se ejecuta hoy en la DET, dado que es considerado una transición entre la mina actual y el Nuevo Nivel Mina. Los compromisos que el proyecto tiene con el dueño en cuanto a inicio de producción y presupuesto para desarrollar sus obras, hoy son muy exigentes, por lo que la aplicación de estándares para buscar la excelencia en los procesos se hace necesaria. El objetivo de este trabajo de tesis fue aplicar estándares operacionales basados en la filosofía LEAN en uno de los contratos del Proyecto Pacifico Superior, que se encuentra ejecutando las obras mineras y civiles asociadas al subnivel de ventilación, con la finalidad de mejorar los rendimientos del contratista y de esta forma asegurar el desarrollo de las obras en el plazo comprometido con el dueño. Los estándares de excelencia operacional que se aplican y que permiten la correcta asimilación de esta filosofía dentro de la metodología diaria de trabajo son: 1. Estándares Operacionales y Confirmación de Procesos. 2. Estándar de Gestión del Desempeño. 3. Estándar de Resolución de Problemas. 4. Estándar de Desarrollo del Equipo. Los resultados logrados al implementar estándares, evidencian mejoras en los rendimientos alcanzados por el contratista, principalmente por aumentar el tiempo disponible acotando y ordenando actividades iniciales que influyen directamente en la partida del turno. Otro aspecto relevante que se logra con esta filosofía son las mejoras implementadas para las actividades secundarias que impactan fuertemente si no son ordenadas, como el abastecimiento de combustible a los equipos principales, la forma de entregar los equipos de un turno a otro, manejo de infraestructura principal y compartida con otros contratistas, etc. La aplicación de estándares de excelencia operacional basados en la filosofía Lean no requieren inversión adicional, por lo tanto toda la ganancia que se genera es "gratis". La aplicación de disciplina en los procesos no es algo nuevo o de moda, sino que es establecer la misma forma de ejecutar procesos sin espacio para la interpretación o la improvisación, que en muchos casos son los causantes de malos resultados o incluso de accidentes.

Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Matemático / En el primer Capítulo se describe el problema el cual consiste en modelar la planificación de una mina subterránea considerando la componente de riesgo sísmico, es decir, se busca encontrar cual es la capacidad a considerar para extraer con el fin de maximizar la utilidad incluyendo la sismicidad inducida por la propia minería. La aplicabilidad de este estudio es estratégica, con este trabajo se fundamenta la necesidad y valor agregado de invertir en estos temas. Además, sirve para tomar decisiones políticas a largo plazo. El Capítulo 2 es una Revisión Bibliográfica, donde se observan trabajos que abarcan distintos enfoques de modelos de planificación minera que van desde programación lineal, considerando incertidumbre en el precio del cobre, otros que consideran incertidumbre en la demanda, derrumbes, huelgas, desastres naturales, entre otros, hasta modelos bajo el marco teórico del Control óptimo Estocástico. Luego se formula un Marco Teórico, donde primero se repasan los avances que han sido desarrollado en Codelco El Teniente relativos a la sismicidad inducida, cuales son las medidas que se han ido aplicando, los datos que se han medido, etc. Segundo se revisa la Distribución de Pareto, la cual ha sido la ley más aceptada para representar la distribución de tamaños (momento) de los eventos. El Desarrollo de los Modelos se hace en el Capítulo 4, se comienza con un modelo simple, en el cual no se considera incertidumbre en ninguno de sus parámetros. A partir de este, los modelos se van complejizando al considerar incertidumbre en la demanda, en el riesgo y dependencia en la sismicidad a través de la capacidad a construir. El Capítulo 5 corresponde al Análisis de los Modelos, se analiza y comparan los resultados obtenidos en el desarrollo de los modelos, como el comportamiento de las capacidades óptimas obtenidas, los límites del negocio según el modelo considerado, los distintos casos a ocurrir y sus relaciones, entre otros Análisis de los Modelos. Finalmente a partir de datos reales en el contexto de la mina Codelco El Teniente, se realizan en el Capítulo 6 ejemplos numéricos que concuerdan con lo esperado según lo desarrollado en los capítulos anteriores, es decir, los modelos que consideran mayor incertidumbre en sus variables obtienen capacidades óptimas a construir menores y por ende, producciones promedios diarias también menores. Además se analizan los límites en los cuales el negocio deja de ser rentable. Se concluye que lo óptimo es considerar la incertidumbre inducida por la sismicidad con una relación entre sus parámetros lo más realista posible, que considerar modelos deterministas.