Browsing by Author "Maturana Villegas, Ignacio Antonio"
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Thesis Modelación física de la dilución lateral en hundimiento por bloques(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-27) Maturana Villegas, Ignacio Antonio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor RaúlLa presente memoria tiene como objetivo principal estudiar el fenómeno de la dilución lateral en el método de hundimiento por bloques, mediante una simulación física en un equipo especialmente diseñado para representar, a escala 1:150, las condiciones reales de extracción en minería subterránea. El hundimiento por bloques, ampliamente utilizado para la explotación de yacimientos de gran escala, presenta múltiples ventajas en términos de eficiencia operativa, sin embargo, uno de sus principales desafíos es la dilución, entendida como la mezcla involuntaria de material estéril con el mineral útil. Esta situación disminuye la ley del mineral extraído y, en consecuencia, afecta la rentabilidad y sostenibilidad de la operación. Para abordar este problema, se desarrollaron dos experimentos replicables en un entorno controlado. El equipo experimental utilizó una combinación de gravilla (representando el mineral) y arena (representando el material estéril), distribuidos en capas horizontales, acompañados por una matriz de 69 marcadores por nivel dispuestos en 15 pisos. Estos marcadores fueron clave para monitorear con alta resolución espacial la trayectoria del flujo del material durante cada ciclo de extracción. A través de un riguroso procesamiento de datos, se cuantificó la aparición de los distintos tipos de marcadores y se calculó la dilución por ciclo y de forma acumulada, correlacionándola con el porcentaje de mineral extraído y los patrones de comportamiento del flujo. El análisis reveló un comportamiento no lineal de la dilución acumulada en función del mineral extraído, con tres zonas claramente diferenciables: una inicial de bajo impacto, una intermedia donde la dilución se incrementa rápidamente por la incorporación de material lateral, y una final con alto contenido de sobrecarga. La curva ajustada obtenida permitió segmentar el proceso en cuatro zonas funcionales, asociadas a la aparición progresiva de marcadores de frontera, laterales y de sobrecarga, estableciendo una relación directa entre la geometría del flujo y los niveles de dilución.Las visualizaciones tridimensionales en MATLAB permitieron representar gráficamente las trayectorias de los marcadores, zonas de acumulación, y áreas de baja recuperación, aportando una comprensión visual complementaria al análisis numérico. Se concluye que la modelación física es una herramienta válida y eficaz para comprender los mecanismos de dilución en métodos de hundimiento por bloques, proporcionando criterios técnicos valiosos para el diseño de estrategias de control y planificación en minería subterránea, con miras a reducir el ingreso de material estéril y mejorar la eficiencia global del proceso extractivo.
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