Optimización de los procesos de desarrollo y construcción en mineria de Block Caving. Caso estudio mina El Teniente Codelco Chile

Abstract

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.