Ingeniería Civil de Minas (Campus San Joaquín)

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  • Publication
    Desarrollo de una matriz de riesgo tras la ocurrencia de un airblast en minería subterránea utilizando simulación numérica
    (2023-10)
    Moreno Herrera, Diego Alonso
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    Palma Moya, Sergio (Profesor Guía)
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    Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
    En este estudio, se analiza el comportamiento de las ráfagas de aire generadas por un airblast en distintos puntos del diseño de la mina Diamante de CODELCO. Se lleva a cabo la simulación de un airblast en un diseño de block caving, para distintas zonas de hundimiento y velocidades, clasificando las velocidades registradas en distintos puntos en el interior de la mina según la escala de Beaufort. Además, se propone un modelo matemático destinado a predecir las velocidades generadas por un airblast en diversos puntos del diseño. Se realizaron simulaciones numéricas de airblast utilizando el software Ventsim, el que se emplea en el diseño de sistemas de ventilación subterránea. Se generaron airblast con velocidades en batea que oscilan entre 10 y 1000 km/h, esto para todas las bateas de una misma zona de hundimiento. A su vez, se inyectan flujos de aire en las galerías correspondientes a la zona en el nivel de hundimiento con una velocidad un 20% superior que en bateas. Este proceso se aplicó a todos las zonas de hundimiento del diseño, las que varían en área y ubicación dentro del mismo. Posteriormente, se registran las velocidades generadas por el airblast en diferentes ubicaciones dentro de la mina, y estos datos se categorizan de acuerdo con la escala de Beaufort. Además de la clasificación, se presenta un modelo matemático que tiene la capacidad de predecir la velocidad generada por un airblast en el interior de la mina, considerando las velocidades generadas por el airblast en las bateas y parámetros geométricos relacionados con las distancias hasta el punto de medición y a la zona de hundimiento responsable de la generación del airblast
  • Publication
    Análisis del comportamiento mecánico del hormigón proyectado o shotcrete con fibra vegetal de yute y fibras de acero ante esfuerzos compresivos
    (2023-11)
    Peña Encalada, Ariel Ignacio
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    Gómez, René (Profesor Guía)
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    Delonca, Adeline (Profesora Correfrente)
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    Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
    El uso de Shotcrete reforzado con fibras de acero ha demostrado ser efectivo en pruebas de resistencia a la compresión, rigidez y resistencia al post fisuramiento de la roca. Este método no solo mejora las propiedades mecánicas de la mezcla, sino que también aporta ductilidad al Shotcrete, distribuyendo la carga entre el revestimiento y el macizo rocoso. Este enfoque no solo garantiza la resistencia estructural sino también la capacidad de soportar deformaciones en el macizo sin dañar el revestimiento. En el contexto de una minería que busca un desarrollo sostenible, este documento propone cambios en la composición del Shotcrete, comparando las fibras de acero con fibras vegetales de yute. Se llevan a cabo ensayos mecánicos para diferentes mezclas de hormigón, evaluando muestras sin fibras como referencia y muestras con fibras de acero y yute. Las muestras se someten a curado y se analizan a intervalos de 7, 14 y 28 días, seguido de ensayos de compresión. Las comparaciones se basan en gráficos de carga versus deformación lineal, permitiendo evaluar su comportamiento y determinar la idoneidad de las fibras de yute en comparación con las de acero en el Shotcrete para túneles mineros. En la evaluación de resultados por días de curado, se busca comparar la resistencia y el módulo de elasticidad de diversas mezclas de hormigón con diferentes tipos y dosificaciones de fibras. En el curado de 7 días, se destaca que la muestra con fibra vegetal del 0.4% exhibe una resistencia a la compresión significativamente mayor que las muestras con fibras de acero, con un aumento del 56.16%. No obstante, al extender el período de curado a 14 días, la resistencia de la muestra con fibra vegetal disminuye y se sitúa por debajo de las muestras con fibras de acero. En el curado de 28 días, se mantiene esta tendencia, y se evidencia que las muestras con fibras de yute tienen una menor resistencia a la compresión después de los 14 días. La comparación directa de la resistencia con el mismo porcentaje de fibras (0.4%) muestra una evolución similar con el tiempo, destacando los máximos valores a los 28 días y revelando que las muestras con fibras de yute presentan una mejora notable en los primeros días de curado
  • Publication
    Aplicación de metodología lean management en unidad de preacondicionamiento de codelco chile división el teniente
    (2022-09)
    Jaña Salazar, Patrizzio Ricardo
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    Encina Montenegro, Víctor (Profesor Guía)
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    Estay Huidobro, Rodrigo (Profesor Correferente)
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    Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
    A medida que Mina El Teniente van profundizando su explotación se encuentra roca primaria con mayor dureza y cada vez con menos estructuras abiertas. Dada esta condición es que la División El Teniente decide implementar el preacondicionamiento con hidrofracturamiento hidráulico con el fin de intervenir la roca in situ, buscando mejorar la hundibilidad de la explotación y disminuyendo la magnitud de los eventos sísmicos provocados por la propia intervención del macizo. En este ambiente, el proceso de fracturamiento hidráulico se vuelve fundamental para el avance de la explotación minera, ya que ningún sector de la división puede ser explotado si anteriormente no se ha realizado fracturamiento hidráulico en él, siendo una actividad prioritaria para el crecimiento de El Teniente y que debe ser lo más optimo y eficiente para no generar atrasos en otras áreas de la división. El objetivo principal es mejorar el rendimiento del proceso de fracturamiento mediante la metodología Lean Management, la cual ha dado buenos resultados en otras áreas de la división y de la empresa y consiste en implementar planes de acción orientados a lograr que la unidad pueda cumplir los requerimientos del plan anual de incorporación de áreas hundidas. Con los distintos planes de acción implementados se busca generar una estructura de operación que permita tener bases sólidas para mantener estas herramientas en el futuro, además de buscar mejoras en todas las áreas de la unidad, identificando pérdidas del proceso, fortaleciendo la comunicación y coordinación con otras áreas, la planificación del uso equipos, incentivando a los trabajadores a hacerse parte del proceso. Los resultados obtenidos luego de la implementación de la metodología Lean comprueban los beneficios de su aplicación, aumentando el rendimiento del proceso en general y de los equipos en particular, permitiendo cumplir las metas establecidas en el plan anual
  • Publication
    DRON DESATASCADOR PARA CAVIDADES DE FLUJO MINERAL EN MINERÍA SUBTERRÁNEA
    (2021-12)
    VÁSQUEZ DÍAZ, PABLO
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    ENCINA MONTENEGRO, VÍCTOR (PROFESOR(A) GUÍA)
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    Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
    La presente invención se refiere a un equipo para transportar y colocar explosivos para eliminar los atascos de roca producidos en las columnas verticales de flujo gravitacional de mineral en minería subterránea, mediante un vehículo aéreo no tripulado capaz de volar dentro de tales conductos. El dispositivo de la invención posee un cuerpo base de fibra de carbono con la integración de componentes del sistema operativo, motores, controladores de movimiento y estabilidad, un brazo flexible capaz de trasportar y disponer conos de alto poder detonante con adhesivo, dos mangueras flexibles capaces de expeler un flujo de aire comprimido para limpiar la zona de posicionamiento del cono en la roca desde una cápsula dispensadora colocada en una cajonera, sensores de ultrasonido vertical y horizontales, un brazo articulado para sistema de iluminación LED y una cámara de video full HD, siendo teledirigido por un operario a través de un control a distancia (Joystick inalámbrico) desde una zona segura. La mayor utilidad de realizar la operación de desatasco de conductos de flujo gravitacional para extracción de minerales en minería subterránea con este dispositivo es que permite alcanzar un estándar de seguridad en dicha labor, evitando completamente la ocurrencia de accidentes por caída de roca. Además, por la rapidez y efectividad de su trabajo, contribuye notablemente en la disminución de los tiempos muertos y mejora la productividad en la extracción o traspaso de minera
  • Publication
    ESTUDIO DE ALTERNATIVAS DE SECUENCIAS DE FASES MINERAS EN BASE A COMPARACIÓN DE METODOLOGÍAS DE OPTIMIZACIÓN
    (2023-08)
    PÉREZ CARREÑO, ANTONIA VALENTINA
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    ELISSETCHE CORREA, PEDRO (PROFESOR(A) GUÍA)
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    NELIS SUAZO, GONZALO (PROFESOR(A) PATROCINANTE)
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    Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
    La planificación minera, mediante un estudio profundo del yacimiento, define la secuencia de extracción y la asignación de los materiales extraídos a distintos destinos de procesamiento o almacenamiento, dependiendo de diversos atributos de las unidades de material. Entre ellos, es fundamental el contenido de ley de mineral y recuperaciones metalúrgicas. Dependiendo de cuánto metal de valor económico se encuentre contenido en un bloque de mineral, se determina el valor neto que este aportaría, considerando costos de extracción, transporte, procesamiento y maquila. La presente memoria se desarrolla con el fin de buscar oportunidades de mejora a la actual secuencia de fases de la mina Spence, primero, utilizando la metodología tradicional de pits anidados propuesta por Lerchs & Grossmann (L&G), para luego evaluar posibles mejoras mediante dos casos en metodología Blasor. Estas dos metodologías presentarán distintos resultados, y cada uno ofrecerá una estrategia de secuencia de fases. La metodología óptima y que sume más valor a la mina será aquella que maximice el Valor Presente Neto y perfil de producción de los próximos 10 años de operaciones. Se determinó que la mejor estrategia para maximizar el NPV en el yacimiento de Spence es la aplicación de la metodología Blasor junto con la valorización de bloques y ley de corte tradicional, lo que corresponde al Caso 2. Esta estrategia generó un NPV de aproximadamente 7.244 millones de dólares durante un período de 10 años de operaciones. En cuanto a las diferencias entre los resultados, el Caso 2 – Metodología Blasor, supera al Caso 1 – Metodología Tradicional en un 40% en términos de NPV y es un 3% más favorable que el Caso 3 – Metodología Blasor y OVR. Estos hallazgos indican que la estrategia empleada en el Caso 2 es la más rentable y eficiente en comparación con las otras metodologías evaluadas