memoria amtc 2012/13

CoMiTé EdiToriAl

Comité Editorial Javier ruiz del Solardirector Ejecutivo maría teresa ramírezCoordinadora Ejecutiva

EdiCión dE ContEnidoS Priscila PalaciosComunicaciones Bernardita PonceComunicaciones

diSEñoPublisiga ltda.

imPrEntaPrinter

FotoGraFÍaSBanco de imágenes AMTCBanco de imágenes FCFMBanco de imágenes Publisiga

2012/13Memoria Anual / Nº3

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MeMoria anual 2012/2013

Advanced Mining Technology Center

La apuesta del Programa de Financiamiento Basal de CONICYT

en el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC)

es, en la jerga usada en ámbitos ingenieriles, dura. En efecto,

lo que caracteriza a esta iniciativa ha sido superar el ámbito de

la investigación básica para incursionar en la creación, diseño

y operación de dispositivos, sistemas y procesos que tengan

un impacto cuantitativo en la industria de la minería: en otras

palabras, transformar el conocimiento en riqueza. Una tarea

mayor, pionera en nuestro medio, que alumbra el camino de la

transferencia tecnológica con la generación de nuevos productos

y su inserción a los sistemas productivos; esta vez, resultado del

talento mayoritario de profesionales nacionales.

En su cuarto año de operación, el AMTC ha entrado en régimen.

Dos elementos ilustran la fuerza con que este Centro hoy día se

proyecta. Por una parte, su capacidad de atraer un considerable

número de investigadores destacados, internacionales en su

composición y quiénes lideran a un selecto grupo de post-

doctorados y estudiantes de doctorado en la construcción del

puente universidad – industria. Por otra, la madurez estratégica

en el desarrollo de las líneas de trabajo del Centro, que se tra-

duce en una reconfiguración de los esfuerzos alrededor de un

menor número de grupos de trabajo, aumentando la densidad

creativa, mejorando las sinergías y permitiendo abordar más

fluidamente las demandas interdisciplinarias de los proyectos

que la minería presenta.

La experiencia del AMTC es única en el país y ha demostrado

que la alianza universidad – industria es no sólo posible sino

también un imperativo del desarrollo en áreas claves para la

economía nacional. Lamentablemente, los beneficios económicos

que estas alianzas generan no son aún explícitos para las partes.

Esto toma relevancia cuando la gran minería nacional parece

superar los tiempos de bonanza y enfrenta un nuevo ciclo con

precios del cobre disminuidos con relación a las expectativas

recientes. Al respecto, poca duda debiera existir sobre el im-

perativo económico de este siglo: más y mejor conocimiento

para la base tecnológica de la industria debiera redundar en

operaciones mineras más productivas y eficientes. Por ello, el

AMTC debe potenciarse justamente en momentos de crisis,

fortaleciendo y acelerando su quehacer, colaborando en generar

las mejores soluciones hoy. La industria, a su vez, no puede

rehuir la responsabilidad de adoptar estos nuevos paradigmas.

Dr. Francisco Brieva

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Ter / AMTc

PAlAbrAs del PresideNTe del direCTorio

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Ter / AMTc

PAlAbrAs del direCTor ejeCuTivo

“Tecnología para la Minería hecha en Chile” fue el título del Workshop AMTC 2013 realizado en abril de este año. Esta frase sintetiza la misión del Centro: impactar a la industria minera na-cional con nuestro quehacer científico y tecnológico y, al mismo tiempo, nos insta a redoblar los esfuerzos para convertirnos en un referente, tanto a nivel nacional como internacional, en el desarrollo de conocimiento multidisciplinario aplicado y en la transferencia de tecnología para responder a las necesidades y desafíos que enfrenta el sector minero. Esperamos así, con-tribuir al aumento de la productividad y competitividad de la industria minera, como también, a la generación de riqueza y al progreso del país.

A cuatro años de la creación del Centro, tenemos el conven-cimiento de estar en el camino correcto para lograrlo. Nuestro trabajo está dando los primeros frutos y se plasma en las páginas de la presente Memoria Anual 2012/2013, en las cuales se describen los principales proyectos y sus resultados.

Durante los últimos meses nuestros esfuerzos se centraron en fortalecer las capacidades de transferencia tecnológica y en reorganizar la estructura interna del Centro, a fin de generar una mayor sinergia entre los distintos grupos de investigación. Su número se redujo de nueve a cinco, fusionando algunos de ellos de tal forma que puedan abordar proyectos interdisciplinarios de mayor envergadura. Estos cinco grupos de investigación son: Exploración y Modelamiento de Yacimientos; Diseño y Planifica-ción Minera; Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva; Automatización en Minería; Agua y Sustentabilidad Ambiental.

La labor del Centro se apoya fuertemente en nuestro Comité Científico Internacional y nuestro Comité de la Industria, quienes nos ayudan a orientar nuestro quehacer, tanto desde el punto de vista de la relevancia científica de nuestra actividad, como de la pertinencia de ésta. Quisiera tomar esta oportunidad para agradecer el excelente trabajo realizado por los miembros de ambos comités.

En el corto plazo esperamos continuar fortaleciendo y exten-diendo nuestras alianzas estratégicas con empresas mineras, proveedores de la minería y centros de investigación nacionales e internacionales. Las necesidades de la industria minera nacional son múltiples y de gran envergadura por lo que el desafío de desarrollar tecnología que impacte a esta industria, aumentan-do su productividad, disminuyendo sus costos y mejorando su seguridad y salud laboral, debe ser abordado en forma colaborativa por centros de investigación y empresas mineras y proveedoras. Es por ello que el AMTC tiene sus puertas abiertas a ideas e iniciativas que permitan enfrentar dicho desafío en condiciones óptimas.

Dr. Javier Ruiz del Solar

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PreseNTACióN MeMoriA 2012/13

Presentamos la Memoria AMTC 2012/13 en la cual se resume

el resultado del esfuerzo realizado por el Centro Avanzado

de Tecnología para la Minería (AMTC) en su compromiso de

generar investigación multidisciplinaria de clase mundial en el

área de la minería, formar capital humano avanzado y liderar la

transferencia del conocimiento a la industria minera.

En ella se dan a conocer a la comunidad nacional e internacional

las principales iniciativas, proyectos y actividades de I+D llevadas

a cabo por los Grupos de Investigación del AMTC, durante el

año 2012 y el primer semestre de 2013.

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Ter / AMTc

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El Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC por

su sigla en inglés) fue creado en marzo de 2009, luego de ser

seleccionado por el Programa de Investigación Asociativa de

CONICYT en el marco del Programa de Financiamiento Basal

para centros científicos y tecnológicos de excelencia.

El AMTC ha logrado consolidar e integrar las actividades de 5

grupos de investigación con vasta experiencia en la formación

de investigadores y profesionales de primer nivel, así como

en el desarrollo de actividades científicas de excelencia. Estos

son: Exploración y Modelamiento de Yacimientos; Diseño y

Planificación Minera; Procesamiento de Minerales y Metalurgia

Extractiva; Automatización en Minería; Agua y Sustentabilidad

Ambiental. Asimismo, el AMTC ha logrado establecer importantes

acuerdos de cooperación e iniciativas conjuntas de investigación

con centros científicos y tecnológicos de clase mundial.

Entre sus socios cuenta con la participación de Codelco y BHP

Billiton Metales Base, cuyos representantes son miembros de su

Directorio, y un grupo humano compuesto por 167 investigadores.

En la actualidad, el Centro posee un edificio institucional de cuatro

plantas (1.232 m2), las cuales albergan las oficinas centrales,

10 laboratorios de investigación y áreas de trabajo colaborativo.

HisToriA

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Ter / AMTc

Generar investigación multidisciplinaria de clase mundial, transferir

nuevas tecnologías y formar capital humano avanzado, respon-

diendo a los desafíos de una minería que asegure el bienestar

y el desarrollo para Chile y el mundo.

Seremos líderes en el desarrollo de conocimiento multidiscipli-

nario aplicado y en la transferencia tecnológica, respondiendo

a las necesidades del sector minero a través de la innovación,

tanto en el ámbito nacional como internacional.

Trabajaremos nuestras líneas de desarrollo en forma integrada

con un equipo altamente capacitado, manteniéndonos como un

polo de atracción para investigadores, profesionales y estudiantes

de primer nivel que compartan nuestra ambición.

Realizaremos un esfuerzo permanente de búsqueda de nuevas

alianzas y socios con los principales centros de investigación y

empresas de clase mundial, estableciendo redes poderosas que

nos permitan situarnos a la vanguardia del sector.

visióN

MisióN

direCTorio

Comité Científico

Administración y Control de Gestión

Transferencia Tecnológica

dirección ejecutiva

investigación y desarrollo

Administración y Finanzas

recursos Humanos legal Comunicación

y MarketingGestión de demanda

desarrollo Tecnológico

Formulación y Gestión

de Proyectos

exploración y Modelamiento de Yacimientos

diseño y Planificación

Minera

Procesamiento de Minerales y Metalurgia

extractiva

Automatización en Minería

Agua y sustentabilidad

Ambiental

Consejo estratégico

Comité operativo

Comité de la industria

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esTruCTurA orGANizACioNAl

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Ter / AMTc

direCTorio

FrANCisCo brievADecano de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad de Chile.

juliáN orTizDirector del Departamento Ingeniería de Minas. Universidad de Chile.

GerHArd voN borriesVicepresidente de Desarrollo de Negocios. CODELCO

jAvier rAMírezDirector de Innovación. Universidad de Chile.

Cleve liGHTFooTGlobal Practice Leader Technology. BHP Billiton Metales Base.

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CoMiTÉ CieNTíFiCo iNTerNACioNAl

bruCe HebblewHiTeDirector de la Escuela de Ingeniería de Minas.Universidad de New South Wales, Australia

GuillAuMe CAuMoNProfesor de la Escuela de Geología de Nancy. Universidad de Lorraine, Francia

joHN HAdjiGeorGiouInstituto Lassonde de Minería. Universidad de Toronto, Canadá

rAMóN ArAveNAProfesor Investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra. Universidad de Waterloo, Canadá

MAlColM sCobleProfesor-Jefe del Departamento de Ingeniería de Minas.Universidad de British Columbia, Canadá

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Ter / AMTc

CoMiTÉ de lA iNdusTriA

riCArdo AGuilerAJefe Regional de Proyectos e Innovación TecnológicaCompañía Minera Barrick Sudamérica

Fidel báezGerente de Tecnología e Innovación. CODELCO

iváN CerdAGerente Departamento Técnico. SONAMI

oMAr HerNáNdezCoordinador de Programas de Innovación. InnovaChile de CORFO

ósCAr MuñozGerente Estándares y Desarrollo Tecnológico.Vicepresidencia Técnica Anglo American Cobre

ósCAr vAleNzuelAGerente Desarrollo Minero.Minera Escondida-BHP Billiton

PAsCuAl veiGAPresidente. APRIMIN

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esTruCTurA iNTerNA

CoNsejo esTrATÉGiCo

Presidente

javier ruiz del solar

Director Ejecutivo del AMTC

iNTeGrANTes

Martin Adams

Investigador Titular

Grupo Automatización en Minería

raúl Castro


Grupo Diseño y Planificación Minera

diana Comte

Investigadora Titular

Grupo Exploración y Modelamiento de

Yacimientos

Manuel duarte



Xavier emery



Yacimientos

Yarko Niño


Grupo Agua y Sustentabilidad Ambiental

julián ortiz



Yacimientos

Claudio Pérez



Presidente

javier ruiz del solar

Director Ejecutivo del AMTC

iNTeGrANTes

Manuel duarte


Jefe Grupo Automatización en Minería

willy Kracht

Investigador Asociado

Jefe Grupo Procesamiento de Minerales

y Metalurgia Extractiva

james McPhee


Jefe Grupo Agua y Sustentabilidad

Ambiental

Nelson Morales


Jefe Grupo Diseño y Planificación Minera

brian Townley


Jefe Grupo Exploración y Modelamiento

de Yacimientos

CoMiTÉ oPerATivo

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Ter / AMTc

María jesús Guzmán

Jefa Administración y Finanzas

Paulet riveros

Jefa Administrativa

Carlo díaz

Administración

Guillermo Navarro

Administración

reneé Kellinghusen

Secretaria Dirección Ejecutiva

iNvesTiGACióN Y desArrollo

diana Comte,

Directora de I+D AMTC

e Investigadora Titular

AdMiNisTrACióN Y CoNTrol de GesTióN

TrANsFereNCiA TeCNolóGiCA

rodrigo Cortés

Gerente

Francisco Anguita

Coordinador de Proyectos

uNidAd desArrollo Y Ti

GesTióN esTrATÉGiCA Y AsuNTos CorPorATivos

Claudio baeza

Jefe Unidad Desarrollo y TI

oriana Miranda

Ingeniero Unidad Desarrollo y TI

ingrid oviedo

Ingeniero Unidad Desarrollo y TI

María Teresa ramírez

Coordinadora Ejecutiva

Priscila Palacios

Comunicaciones

bernardita Ponce

Comunicaciones

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soCios esTrATÉGiCos

eMPresAs MiNerAs

CeNTros TeCNolóGiCos Y uNiversidAdes

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Ter / AMTc

AsoCiACioNes

dePArTAMeNTos FCFM

GuberNAMeNTAles

eMPresAs TeCNolóGiCAs

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0201iNvesTiGAdores AMTC

eXPlorACióN Y ModelAMieNTo de YACiMieNTos

diseño Y PlANiFiCACióN MiNerA

jeFe de GruPoBrian Townley

iNvesTiGAdores TiTulAresDiana ComteXavier EmeryJulián Ortiz

iNvesTiGAdores AsoCiAdosGermán AguilarCésar ArriagadaDaniel BaezaDaniel CarrizoReynaldo CharrierKatja DeckartMarcos DíazÁlvaro EgañaMarcelo GarcíaFrancisco GutiérrezEduardo MagriFernando MartínezFelipe NavarroExequiel SepúlvedaJorge SilvaFabián SotoBrian Townley

iNGeNieros de desArrolloLuis AcevedoCarlos ArandaAccel AbarcaEduardo BustosErnesto CastilloCarlos GonzálezGerson MoralesMelandra Molina

PosT doCTorAdosPablo GuerreroDenisse Pasten

jeFe de GruPoNelson Morales

iNvesTiGAdor TiTulArRaúl Castro

iNvesTiGAdores AsoCiAdosAlejandro EhrenfeldNelson MoralesSebastián ValerioJavier VallejosEleonora Widzyk-Capehart

PosT doCTorAdoPierre Nancel-Penard

TesisTAs doCTorAdoRodrigo EstayEnrique JélvezMaría Elena Valencia

TesisTAs MAGisTerRolando ArteagaCarolina BahamóndezSindy BurgosCristián CastroJosé Ignacio FuenzalidaTania GalarceCristián LópezJuan LuengoFrancisco MarcoYonathan MolinaVicente OrtegaJuan QuirozMaría YrarrázavalKimie Suzuki

TesisTAs doCTorAdoJuan BecerraAlejandro CáceresGonzalo DíazJosé Guillermo FuentesPamela JaraNasser MadaniMohammad MalekiMarcela OyarzúnClaudia PavezMatias PeñaMaría Pía Rodríguez

TesisTAs MAGisTerÁlvaro AravenaSebastián ÁvalosMagdalena BoetschEnrique CaballeroEfraín CárdenasPamela CastilloJuan CastroCarlos CorralMaría CerdaGustavo DonosoIgnacio GálvezFelipe GarridoPablo GómezLuis GonzálezCindy GuaitíaRodrigo GutiérrezJorge JaraPia LoisYerko MartínezRoberto MirandaRené MoraMaría Eugenia SegoviaYerko SimicicDaniela ParedesÍtalo PayacánKatherine PinochetKatia RosselÁlvaro Vergara

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Ter / AMTc04 05

AuToMATizACióN eN MiNeríA

AGuA Y susTeNTAbilidAd AMbieNTAl

03ProCesAMieNTo de MiNerAles Y MeTAlurGiA eXTrACTivA

jeFe de GruPoWilly Kracht

iNvesTiGAdores AsoCiAdosNéstor BecerraChristian IhleWilly KrachtTomás VargasLeandro Voisin

iNGeNiero de desArrolloJorge Wuth

TesisTAs MAGisTerJorge CasanovaNicolás GuardaGonzalo JéldrezCarlos HuntFabián MancillaGonzalo DammExequiel MarambioCarlos MoragaKarl MühlenbrockViviana Pavez

jeFe de GruPoManuel Duarte

iNvesTiGAdores TiTulAresMartin AdamsManuel DuarteClaudio PérezJavier Ruiz del Solar

iNvesTiGAdores AsoCiAdosCarlos AravenaMauricio CorreaPablo EstévezMarcos OrchardPaul Vallejos

iNGeNieros de desArrolloRodrigo AsenjoJacob Saravia

PosT doCTorAdosOmar DaudFrancisco GaldamesKeith LeungPatricio LoncomillaFreddy MillaRodrigo Verschae

TesisTAs doCTorAdoNorelys ÁguilaFernando BernuyLeonardo CamentCarlos CeleminDaniel HerrmannPablo HuijseFrancisco JaramilloLeonardo LeottauDaniel LuhrCarlos NavarroDavid NovaWilma PairoSebastián ParraMarcelo SaavedraDaniel SchulzClaudio TapiaJuan TapiaSebastián UlloaJorge VergaraJosé Miguel Yáñez

TesisTAs MAGisTerAlonso AstrozaEnrique GuerreroFelipe Inostroza

jeFe de GruPoJames McPhee

iNvesTiGAdor TiTulArYarko Niño

iNvesTiGAdores AsoCiAdosEdward CornwellPaula DíazChristian IhleMiguel LagosJames McPheeMaximiliano RodríguezAldo Tamburrino

PosT doCTorAdosAndreina GarcíaSantiago Monserrat

TesisTAs doCTorAdoÁlvaro GonzálezSergio Palma

TesisTAs MAGisTerJaime CotroneoYuri CastilloOmar CastilloFernando MedinaGonzalo MontserratTomás Trewhela

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EXPLORACIÓN Y MODELAMIENTO DE YACIMIENTOS

Los recursos geológicos de nuestro país constituyen el activo más relevante para el desarrollo de las compañías mineras y la sustentabilidad de su continuidad opera-cional. Pese a que Chile tiene numerosas reservas de metales, el descubrimiento de nuevos yacimientos ha disminuido por el agotamiento de recursos superficiales de fácil detección. Los futuros hallazgos corres-ponderán, principalmente, a yacimientos ocultos bajo la cobertura sedimentaria post-mineralización, o yacimientos a mayor profundidad, de mínima o nula evidencia en superficie.

Por una parte, dadas las características geológicas de la Región Andina, la inter-dependencia de los recursos naturales y los peligros geológicos asociados, se hace necesario el desarrollo de estrate-gias multidisciplinarias que conduzcan a reducir la ambigüedad en la exploración de futuros yacimientos. Ello requiere de una aproximación geo-científica integrada que combine metodologías de geofísica,

geología estructural y geoquímica, apli-cables a yacimientos fósiles y a campos geotermales.

Por otra parte, considerando que en las distintas etapas de caracterización de ya-cimientos se genera una gran cantidad de datos, muchos de los cuales no son cabal-mente aprovechados para la construcción de los modelos de recursos, de reservas y geo metalúrgicos, se hace necesario desarrollar herramientas y modelos que apunten a la mejor predicción (estimación) de variables categóricas y continuas, y a la cuantificación de la incertidumbre para facilitar la toma de decisiones.

Los modelos de recursos se basan en la información obtenida en muestras de sondaje y en el levantamiento de información geo-científica relevante para comprender la naturaleza del depósito y diseñar la mejor estrategia de extracción y beneficio de éste.

GRuPOS DE INvESTIGACIÓN

01

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Ter / AMTc

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JEfE DEL GRuPO Dr. Brian Townley [email protected]

EXPLORACIÓN Y MODELAMIENTO DE YACIMIENTOS 01

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ObJETIvO

El Grupo Exploración y Modelamiento de Yacimientos del Centro

Avanzado de Tecnología para la Minería estudia y analiza diversas

problemáticas del negocio minero, a través de la investigación,

desarrollo e innovación. Entre sus investigadores se encuentran

académicos, investigadores y estudiantes de pre y postgrado, de

áreas de Geología, Geofísica, Ingeniería de Minas, así como de

Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Computación. Los ámbitos de

investigación del Grupo se fundamentan en estudios de sistemas

hidrotermales y procesos de formación a toda escala, aplicados

a actividades que van desde exploraciones básicas (regionales)

a exploraciones avanzadas (distritales y locales), y estudios de

pre-factibilidad, incluyendo modelamiento de yacimientos en

aspectos de estimación y simulación de recursos como también

reservas y modelos geo-minero-metalúrgicos.

La investigación asociada a exploración involucra técnicas

geofísicas, geológicas, estructurales y geoquímicas, desde una

escala regional a una local, de “green fields” a “brown fields”.

Los proyectos integran las áreas mencionadas, de tal forma de

lograr criterios de exploración multi-escala y transversales, que

otorguen mayor confianza en la determinación de blancos de

exploración. A escala de yacimientos se realizan investigaciones

geológicas-estructurales como también estudios de caracterización

mineral y geoquímica, aplicados tanto a modelos de explora-

ción como a evaluación de recursos y modelos geológicos y/o

geo-minero-metalúrgicos.

En modelamiento, se realizan estudios de caracterización

geo-minero-metalúrgica que permiten discriminar y determinar,

en forma cuantitativa y cualitativa, modelos predictivos de com-

portamiento mineral. Estos modelos predictivos tienen una fuerte

componente de investigación, en el desarrollo de modelamiento

geoestadístico de yacimientos minerales orientado a estimación

y simulación univariable y multivariable de recursos y reservas

en situaciones complejas, conjuntamente con el desarrollo de

software especializado para tales fines.

ÁREA DE COMPETENCIA

Considerando la necesidad de integrar los aspectos geoló-

gicos, geofísicos, geoquímicos, mineros y metalúrgicos en la

caracterización de yacimientos, y tomando en cuenta el tipo de

información disponible para alimentar los modelos numéricos,

el Grupo privilegia el trabajo multidisciplinario, incorporando

elementos encontrados en distintas ramas de las ciencias y

la ingeniería, para maximizar el aprendizaje y el desarrollo de

técnicas innovadoras. Esto ha permitido el fortalecimiento de

una diversidad de áreas de competencia, tanto en aspectos de

investigación básica, aplicada, como en desarrollo, innovación

y transferencia tecnológica. Entre éstas se encuentran: Mapeo

geológico y estructural de multiescala; Dataciones geo y termo

cronológicas; Estudios petrológicos de las fuentes magmáticas

asociadas a los yacimientos; Análisis y modelación geoquímica;

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Análisis magnéticos y paleomagnéticos; Estudios neo y sis-

mo-tectónicos; Tomografía sísmica utilizando microsismicidad

registrada localmente; Identificación de fallas activas asociadas

a sismicidad superficial; Modelos tectónicos y estructurales; Sis-

micidad inducida asociada a la explotación minera y geotermal;

Caracterización mineral, física y geoquímica para exploraciones

mineras y modelamiento geo-minero-metalúrgico; Modelación

numérica integrada; Peligro sísmico (sismicidad inter-placas,

intra-placas y superficial); Geoestadística y modelos estocásticos;

Evaluación de yacimientos y muestreo; Desarrollo de software;

Computación de alto desempeño; Análisis de imágenes, y

Modelamiento numérico y optimización.

Los análisis, herramientas y modelos desarrollados por el Grupo

permiten mejorar el conocimiento de los procesos geológicos

fundamentales que son responsables de la génesis y la evolu-

ción de yacimientos gigantes y campos geotermales, basados

en modelos 4D (3D+tiempo) y de los peligros geológicos

asociados a la tectónica activa más relevante de la región

Andina. Asimismo, tienen aplicación directa en la construcción

de modelos de recursos mediante técnicas de estimación, así

como la caracterización numérica de la incertidumbre asociada

a la disposición y tamaño de cuerpos geológicos, en particular

en cuanto a tipos de roca, litologías, mineralogías, alteraciones,

texturas y unidades geológicas, además de las relaciones mul-

tivariables de leyes de elementos de interés, sub-productos e

impurezas, y de sus atributos geo-metalúrgicos.

APLICACIÓN

El desarrollo de áreas de competencia en el Grupo ha permitido

la generación de líneas de investigación que presentan una

diversidad de aplicaciones directas para la industria minera, las

que permiten mejorar conocimiento y tecnologías orientadas a

la optimización del negocio minero. Las líneas de investigación

existentes y aplicaciones se indican a continuación:

• Tomografía sísmica: una herramienta geofísica de exploración.

• Tectónica aplicada y modelamiento estructural.

• Evaluación de peligros geológicos.

• Geología para exploración minera.

• Modelación numérica de sistemas magmáticos e hidrotermales.

• Caracterización de rocas mediante análisis de imágenes

para el desarrollo de modelos predictivos geo-metalúrgicos.

• Modelamiento geológico con herramientas computacio-

nales avanzadas y creación de software especializado para

desarrollo minero.

• Modelamiento geo-minero metalúrgico de yacimientos con

énfasis en la integración de información geológica y geo-

química en modelos computacionales de alto desempeño.

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El desarrollo de las líneas de investigación ha permitido la

creación de laboratorios temáticos, los tres primeros agrupados

en el laboratorio AG2E (Applied Geosciences & Georesources

Exploration), el último para modelamiento computacional, AL-

GES (Advanced Laboratory for Geostatistical Supercomputing):

• Laboratorio de Instrumentación Geofísica (AG2E).

• Laboratorio de Geomática y Sistemas de Información Geo-

gráfica (SIG) (AG2E).

• Laboratorio de Paleomagnetismo (AG2E).

• Laboratorio Avanzado para Geoestadística Supercomputa-

cional (ALGES).

LOGROS

Se ha logrado constituir un grupo de trabajo único en su tipo,

que considera el potenciamiento de la integración de varias

disciplinas en la exploración y modelamiento de yacimientos y

campos geotérmicos, con las herramientas más modernas de

software y hardware. El Grupo está compuesto por más de 30

investigadores y un número similar de estudiantes de postgra-

do, y cuenta con un clúster de computadores con 32 núcleos.

Además, en su desarrollo ha mantenido una estrecha relación

con la industria minera.

Los proyectos de investigación en curso y realizados han invo-

lucrado estudios de caso en distritos mineros emblemáticos,

entre estos, Escondida, Spence, Los Bronces y prontamente Los

Pelambres y Distrito Centinela. Asimismo, se han desarrollado

herramientas de software para el modelamiento de variables

geo-minero-metalúrgicas, restitución geométrica de cuerpos

geológicos y análisis de imágenes para caracterización geológica.

Estos proyectos se han desarrollado en estrecha colaboración

con empresas mineras tales como: CODELCO, BHP-Billiton,

Anglo American, Antofagasta Minerals y Yamana Gold.

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Ter / AMTc

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EvALuACIÓN DE PELIGROS GEOLÓGICOS

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CONTACTO

Dra. Diana Comte

[email protected]

ObJETIvO

Diseño y evaluación de peligros geológicos integrando el cono-

cimiento de las diferentes fuentes de peligro y estimación de

la recurrencia de ellos, identificando la vulnerabilidad existente

o potencial, y el tipo y la consecuencia del daño. El principal

desafío consiste en desarrollar y aplicar metodologías que utilicen

técnicas modernas de teledetección y sistemas de información

geográfica, tanto en el estudio de los procesos mismos, así como

en la actividad de vigilancia en las zonas vulnerables o de alto

riesgo, permitiendo evaluar los peligros geológicos asociado a

los fenómenos naturales propios de la región Andina, como

terremotos, actividades volcánicas y remociones en masa.

METODOLOGíA

El estudio de peligro sísmico requiere de la comprensión del

contexto sismotectónico, de la sismicidad histórica y reciente de

la zona de estudio. Se identifican las diferentes fuentes sísmicas

y para cada una se determina la relación de Gutenberg-Richter,

con lo que es posible estimar la magnitud máxima asociada.

Posteriormente, se determinan las probabilidades de ocurrencia

para cada fuente sísmica utilizando distribuciones de Poisson y

bi-paramétrica de Weibull.

El estudio de peligro volcánico determina la probabilidad de

ocurrencia, magnitud, áreas de influencia y alcance de la acti-

vidad volcánica. El peligro volcánico está relacionado a la caída

de ceniza y de componentes tóxicos (lluvia ácida y metales

pesados), avalanchas de productos volcánicos y agua aportada

por el derretimiento glaciar (lahares), flujos de lava y piroclás-

ticos, y remociones en masa. El alcance de estos procesos es

evaluado mediantes simulaciones numéricas que consideran

diferentes escenarios de magnitud y tipo de actividad volcánica,

topografía y condiciones meteorológicas variables.

El estudio de los peligros de remociones en masa se basa en

el mapeo geomorfológico y en el análisis morfométrico de las

cuencas y sub-cuencas de drenaje. El mapeo permite evaluar

la recurrencia y conocer el volumen de materia inestable y sus-

ceptible a transferirse por colapsos, desplomes o reptación. Los

análisis morfométricos caracterizan numéricamente el relieve

ocupando el área drenada, la pendiente, el empinamiento, la

rugosidad, el relieve, y la hipsometría, que en conjunto identifican

sectores en desequilibrio. Utilizando un enfoque probabilístico

se puede evaluar al peligro de remoción en masa en base a

modelos que integran las variables hidro-meteorológicas.

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Ter / AMTc

lÍneA de inveSTigAciÓn

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RESuLTADOS

Los estudios de peligro sísmico han permitido determinar el

tamaño de los grandes terremotos interplaca, intraplaca de

profundidad intermedia y superficial que han afectado históri-

camente diferentes zona de estudio de Chile, Perú y Panamá.

Se han determinado las áreas de ruptura de sismos históricos

en función del área de intensidad VII MM, y en el caso de los

terremotos recientes, en función de la distribución de réplicas.

En dichas zonas, se han estimado las distancias mínimas a cada

tipo de fuentes sísmicas presentes en las áreas de estudio, y se

han determinado los valores de la relación de Gutenberg-Richter

para cada tipo de fuente sísmica. Se ha modelado bajo un en-

foque probabilístico la secuencia de tiempos entre ocurrencias

de sismos, asumiendo que corresponden a procesos de Poisson

y a distribuciones bi-paramétricas de Weibull.

Para determinar el nivel base y/o hacer seguimiento de la activi-

dad volcánica de un sistema determinado se utilizan estaciones

de monitoreo volcánico. Dependiendo del sistema volcánico en

estudio, este monitoreo puede incluir sismicidad, deformación,

temperatura, geoquímica de sólidos y fluidos volcánicos, y se-

guimiento remoto de los productos volcánicos.

Para el estudio de los peligros de remociones en masa se

utilizan los sistemas de información geográfica que permiten

visualizar en conjunto las zonas de una cuenca de drenaje

donde se combina un relieve en desequilibrio, una cobertura

escasamente consolidada y la recurrencia en el tiempo de

procesos de remoción en masa.

Los estudios asociados a los diferentes tipos de peligros han

contado con la participación de los Dres. Daniel Carrizo, Francisco

Gutiérrez, y Germán Aguilar.

fINANCIAMIENTO

BHP Billiton

AMSA

Baird

INSTRuMENTACIÓN GEOfíSICA

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CONTACTO

Dr. Marcos Diaz

[email protected]

ObJETIvO

Diseño e implementación de sistemas de registro de variables

geológicas y geofísicas, tales como estaciones sismológicas,

estaciones de monitoreo volcánico, monitoreo remoto de

taludes y fallas.

METODOLOGíA

Se ha evaluado la construcción de un registrador multiparámetro

que sea de menor consumo, tamaño y costo que los disponibles

en el mercado. El diseño está basado en la identificación de

los elementos que permiten un registro continuo en el tiempo

y preciso en los parámetros que se desea medir. Se ha optimi-

zado la capacidad de almacenaje de los datos y la transmisión

telemétrica de los mismos y se ha comparado su desempeño

en laboratorio y en condiciones naturales respecto a modelos

anteriores disponibles. Se ha verificado su funcionamiento en

terreno conocido por un periodo de tiempo prolongado.

A la fecha se cuenta con una versión actualizada de las estaciones

sismológicas de registro continuo, con tasas de muestreo variable

y que con comunicación entre ellas y monitoreo remoto. Este

sistema (diseño y construcción + desarrollo y aplicación) permite:

• obtención de la estructura de velocidades, a través de una

tomografía sísmica de alta resolución,

• procesamiento de los datos sísmicos registrados, y

• el monitoreo de la sismicidad base e inducida, asociada a

los procesos de explotación minera.

Las estaciones de monitoreo volcánico permiten un registro

continuo de la actividad sísmica, temperatura e imágenes para

registrar cambios visibles en los sistemas volcánicos hidrotermales.

Estas estaciones permiten monitorear emisiones fumarólicas,

plumas volcánicas y lagos cratéricos, tales como medición de

flujo de SO2, nivel de agua, pH y electroconductividad.

Los monitoreos remotos de taludes y fallas, obedecen al impe-

dimento de acercarse físicamente a tomar muestras y evaluar

los taludes y fallas dentro de áreas de riesgo al interior del

distrito minero, en este caso se utilizan helicópteros robots que

permiten realizar dicha evaluación.

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- 29 -

RESuLTADOS

Las estaciones sismológicas construidas en este Laboratorio es-

tán siendo utilizadas tanto en proyectos de investigación, como

de servicio a las industrias minera y geotérmica. Se encuentra

en etapa de prueba un módulo complementario que permite

la comunicación entre las estaciones y una estación base para

obtener datos en tiempo real.

Las estaciones que incluyen otros módulos, tales como: co-

municación satelital (para zonas más remotas), acelerómetro

como sensor, temperatura e imágenes, medición de flujo de

SO2, nivel de agua, pH y electroconductividad, están en proceso

de desarrollo y prueba.

El desarrollo de las estaciones sismológicas se realiza con la

colaboración de la Dra. Diana Comte, y el de las estaciones

de monitoreo volcánico con la colaboración del Dr. Francisco

Gutiérrez.

fINANCIAMIENTO

Innova Chile de CORFO

Universidad de Chile

AMTC

SOCIOS

Octal Ingeniería y Desarrollo

Ingeniería Redco

TOMOGRAfíA SíSMICA: uNA HERRAMIENTA GEOfíSICA DE EXPLORACIÓN

- 30 -


ObJETIvO

La tomografía sísmica es una técnica indirecta para la identifi-

cación de nuevos recursos minerales, los futuros yacimientos

estarán bajo zonas cubiertas o serán yacimientos profundos con

escasas o nulas evidencias en superficie.

Los objetivos son:

• Integrar los resultados de la tomografía sísmica en el en-

tendimiento de los modelos de emplazamiento de grandes

yacimientos minerales y de campos geotermales.

• Utilizar los hipocentros determinados con un modelo 3D de

velocidades de ondas sísmicas, para analizar la sismicidad

inducida asociada a las actividades tanto de explotación minera

como de geotermia, y su relación con sistemas sísmicamente

activos de fallas que se encuentran en su entorno.

METODOLOGíA

Una vez que se ha identificado la zona de estudio, se estable-

ce la escala con la cual se desea trabajar y en función de ello

se distribuyen las estaciones sismológicas, las que luego de

ser instaladas, registran en forma continua tanto la sismicidad

natural del área de estudio, como las explosiones y tronaduras

de la actividad minera. Los tiempos de arribo de las ondas

CONTACTO

Dra. Diana Comte

[email protected]

P y S se utilizan para una determinación conjunta de hipocentro

y estructura de velocidades de ondas de cuerpo, las que final-

mente se traducen en modelos 3D de Vp, de Vs y de la razón

Vp/Vs. En particular pueden indicar, a través de sus contrastes,

las zonas de mayor fragilidad y la presencia de fluidos, los que

se correlacionan con los yacimientos mineralizados. Esta misma

técnica también ha demostrado ser útil en la comprensión de

los campos geotermales.

Como resultado de la tomografía sísmica, además del modelo

3D de la estructura de velocidades en la zona de estudio, se

obtiene también las ubicaciones hipocentrales muy precisas de

la sismicidad, sobre todo la superficial que es muy relevante

como elemento de apoyo a los modelos geológico-estructu-

rales, generando de esta manera un prototipo conceptual del

yacimiento o del campo geotermal en cuestión.

Además, con el monitoreo sismológico permanente, se puede

determinar tanto la sismicidad inducida asociada a las explo-

siones, tronaduras y/o a los procesos mineros de explotación

como la sismicidad indiscutida asociada a la inyección de fluidos

en campos geotermales.

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- 31 -

RESuLTADOS

La alta tasa de sismicidad natural en Los Andes permite iden-

tificar las características superficiales de la corteza, tales como

la estructura litológica, zonas de fracturamiento, fallas activas y

presencia de fluidos. Estos elementos son fundamentales para

la construcción de modelos tridimensionales tanto de mega-yaci-

mientos como de campo geotermales. Por ello, la exploración de

estos reservorios requiere de información de subsuperficie para

cuantificar la geometría y propiedades de potenciales cuerpos de

exploración. Los principales resultados corresponden a modelos

3D de la estructura de velocidades, integrada con los resultados

geológico-estructurales, que han permitido identificar tanto la

distribución en profundidad de yacimientos conocidos, como

posibles yacimientos aún no identificados. Dichos modelos 3D

también han sido útiles en la identificación de la geometría de

campos geotermales. Los resultados han sido obtenidos con la

colaboración del Dr. Daniel Carrizo y el Dr. Francisco Gutiérrez.

fINANCIAMIENTO

Anglo American

BHP Billiton

Baird

GeoGlobal Energy

MODELAMIENTO DE SISTEMAS MAGMÁTICOS E HIDROTERMALES

- 32 -


CONTACTO

Dr. Francisco Gutiérrez

[email protected]

ObJETIvO

Obtener un mejoramiento del modelo conceptual asociado

a sistemas magmáticos e hidrotermales mediante un análisis

cuantitativo, permitiendo una reducción de la incerteza de las

variables y procesos definidos, y un aporte a las decisiones de

exploración de mega yacimientos y reservorios geotérmicos.

El análisis y modelación de variables, condiciones y procesos

termales y geoquímicos se realiza mediante el desarrollo de

modelos conceptuales y numéricos estáticos y/o dinámicos. Con

modelos estáticos se determina la distribución de la tempera-

tura en superficie y sub-superficie, mientras que con modelos

dinámicos se obtiene la evolución temporal de las principales

variables que controlan la distribución de temperatura y fluidos

del sistema.

METODOLOGíA

Los modelos numéricos utilizan información directa y remota.

La temperatura y detección de anomalías termales en superficie

mediante sensores remotos utiliza imágenes satelitales y las

mediciones directas de temperatura, flujo calórico y radiación

neta. La distribución termal en subsuperficie se desarrolla a partir

de modelos basados en tomografías sísmicas. Los modelos

geoquímicos de fluidos presentes en el sistema volcánico y/o

hidrotermal consideran la información de distribución de la

temperatura, composición (química e isotópica, pH, EC) y flujo.

Para ello se utiliza el muestreo geoquímico directo de las fases

gaseosas y líquidas, e indirecto, como la medición de flujos de

SO2, utilizando un espectrómetro óptico de absorción diferencial.

Las simulaciones estacionarias de la distribución de la temperatura

y las simulaciones fluidodinámicas tiempo dependiente de los

diferentes flujos asociados al sistema magmático e hidrotermal

se basan en métodos de elementos finitos, optimización e

inversión desarrollados por los investigadores. Estos métodos,

con la geometría de los reservorios resultante, contribuyen

cuantitativamente a las decisiones de exploración de mega

yacimientos y reservorios geotérmicos.

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- 33 -

RESuLTADOS

El modelamiento termal de sistemas magmáticos e hidrotermales

ha permitido determinar las anomalías termales en superficie y

subsuperficie. Los resultados de estas simulaciones estáticas se

presentan en imágenes georeferenciadas, secciones (verticales y

horizontales) y diagramas de temperatura, anomalías termales y

flujo calórico. El modelamiento dinámico de fluidos de sistemas

magmáticos e hidrotermales ha permitido cuantificar los flujos,

reservorios y principales procesos que ocurren en estos sistemas.

Estos procesos incluyen la mezcla, ebullición, condensación y

reacción de estos fluidos y la roca (mineralización y lixiviación).

Los resultados de estas simulaciones se presentan tanto en

imágenes como en videos. Estas simulaciones han permitido

detectar las principales unidades geológicas (estructuras y lito-

logías) que controlan el transporte, reacción y acumulación de

fluidos hidrotermales y magmáticos, permitiendo identificar los

factores claves que controlan mega yacimientos y reservorios

geotérmicos.

fINANCIAMIENTO

FONDECYT

AMTC

TECTÓNICA APLICADA Y MODELAMIENTO ESTRuCTuRAL MuLTIESCALA

- 34 -


CONTACTO

Dr. Daniel Carrizo

[email protected]

CONTACTO

Dr. César Arriagada

[email protected]

ObJETIvO

Reducir la incertidumbre de los modelos geológico-estructurales

que describen y predicen el entorno físico donde se emplazan

los recursos minerales de interés económico. Esta incertidumbre

representa uno de los desafíos más relevantes en el desarrollo

de la exploración y extracción minera. El impacto de esta línea

de investigación responde a la extrema sensibilidad de los mo-

delos de negocio en relación a las decisiones estratégicas de

inversión, tanto en la fase de exploración, como en las etapas

de extracción de recursos.

El desarrollo de modelos estructurales que permitan integrar

información tridimencional de diferente naturaleza y escala,

sobre la base de conceptos modernos de deformación de la

litósfera y acordes con la evolución tectónica Andina, representa

una clave estratégica para la comprensión de la relación de

procesos de formación de yacimientos minerales y los procesos

de deformación continua de la corteza.

Basados en este principio, nuestro objetivo radica en com-

prender el rol de los distintos procesos de deformación y sus

estructuras asociadas, en la génesis y evolución tanto de depó-

sitos minerales en las provincias metalogénicas Andinas, como

en campos hidrotermales activos con potencial geotérmico.

Para ello, desarrollamos modelos estructurales multiescala

(2D, 3D y 4D) con implicancias genéticas y geotécnicas, sopor-

tados por observaciones cuantitativas de campo, interpretación

de sensores remotos, análisis tectónico de cuencas sedimenta-

rias, técnicas avanzadas de modelamiento estructural numérico

(2D y 3D) y determinación de relaciones temporales mediante

técnicas de geocronología de alta resolución.

METODOLOGíA

• Mapeo geológico estructural multiescala (regional, distrital

y mina) sobre la base del levantamiento de datos cuantita-

tivos y sistemáticos, con implicancias para la exploración y

operación minera (rajos y túneles).

• Análisis y caracterización de sistemas estructurales.

• Interpretación geológica estructural de sensores remotos y

datos geofísicos (perfiles de reflexión sísmica 2D, 3D: perfiles

gravimétricos, magnetotelúricos, entre otros).

• Construcción y validación geométrica, cinemática y numérica,

de modelos estructurales (2D, 3D y 4D).

• Levantamientos de datos paleomagnéticos y validación de

sondajes orientados (someros y profundos).

• Metodologías de observación neotectónica (morfotectónica

y geocronología del Cuaternario).

• Determinación de edades geocronológicas de eventos de

deformación, magmatismo y/o alteración y mineralización.

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- 35 -

RESuLTADOS

Desarrollo de modelos geológico-estructurales (2D, 3D y 4D) en

las regiones de interés (orógeno, provincia, distrito y mina), con

aplicabilidad tanto en el desarrollo de la exploración y explotación

minera. La transversalidad de estos modelos, incluyen tanto los

aspectos geomecánicos (desarrollo de diseño de mina), como

la génesis y evolución del modelo metalogénico (blancos de

exploración).

Los proyectos de investigación se han desarrollado en forma

conjunta con los doctores Katja Deckart y Brian Townley.

fINANCIAMIENTO

Antofagasta Minerals S.A.

Anglo American Chile

BHP Billiton

CODELCO

SRK Consulting Chile

INGENDESA

GEOLOGíA PARA EXPLORACIÓN MINERA

- 36 -


CONTACTO

Dr. Marcelo García

[email protected]

ObJETIvOS

Agregar e integrar conocimiento geológico en regiones altamente

prospectivas, el cual es crucial para orientar las estrategias de

exploración, tanto en etapas tempranas como avanzadas; por

ejemplo, adquirir o abandonar propiedad minera y planificar

sondajes o levantamientos geofísicos y geoquímicos.

Inferir la ubicación de un yacimiento y generar tanto vectores

de exploración como modelos geológicos integrados que con-

tribuyan a planificar la actividad de exploración.

En áreas con cobertura post-mineral, el objetivo es determinar,

de manera indirecta (sin sondajes), los sectores con menor

espesor de cobertura y, en ellos, interpretar las señales geofí-

sicas y geoquímicas del substrato que tengan correlación con

yacimientos.

METODOLOGíA

El levantamiento geológico es la principal herramienta. Se basa

en la observación sistemática, a una cierta escala, de tipos

litológicos, del patrón estructural y de zonas de alteración hidro-

termal y de mineralización, entre otros. Esto incluye identificar

relaciones de contacto, medición de estructuras y muestreo de

rocas para estudios de laboratorio (ej. petrografía, geoquímica,

geocronología, termocronología y propiedades físicas).

La escala del levantamiento puede ir desde local (1:1.000)

hasta regional (1:100.000). Utilizamos técnicas de mapeo geo-

lógico digital, para registro de datos en terreno y en tiempo real

(usando tablets que incorporan GPS y softwares apropiados);

esto permite confirmar la consistencia de los datos, integración

con información previa y modelamiento.

El espesor de la cobertura post-mineral se determina con el

mapeo, muestreo y métodos geofísicos (como gravimetría, sísmi-

ca). Cuando dicho espesor es menor, y por tanto más accesible

con sondajes, se infiere la composición del substrato (eg. con

colectores de gases, gravimetría de detalle, magnetometría).

Especial énfasis se pone en la identificación de mineralización

exótica en la cobertura post-mineral y que puedan servir como

guía de exploración.

Finalmente, la información se integra en modelos conceptuales

que permiten visualizar espacio-temporalmente la relación entre

la historia termal de un yacimiento, la deformación y su patrón

de alteración-mineralización.

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- 37 -

RESuLTADOS

Se está realizando el levantamiento geológico regional de las

Cartas Cuya y Miñimiñi, en el Norte de Chile, para el SERNAGEO-

MIN, como parte de su programa de mapeo escala 1:100.000

para fomentar la exploración minera.

Se está desarrollando un proyecto de investigación orientado a

conocer la variación de espesor de la cobertura post-mineral en

la Pampa del Tamarugal, a partir de líneas sísmicas facilitadas

por ENAP.

En años anteriores (2010-2011) se han desarrollado programas

de levantamiento geológico con las empresas AMSA, Kinross

y Serviland Minergy. En una de las áreas se generó un modelo

3D de espesor de la cobertura post-mineral.

A fines del año 2012 se inició el estudio de las velocidades de

exhumación de yacimientos en el Norte Chico sobre la base

de termocronología de baja temperatura.

Los proyectos de investigación se han desarrollado con los inves-

tigadores Dres. Germán Aguilar, Katja Deckart y Brian Townley.

fINANCIAMIENTO

SERNAGEOMIN

AMSA

Kinross

Serviland Minergy

FONDECYT

CARACTERIzACIÓN DE ROCAS MEDIANTE ANÁLISIS DE IMÁGENES PARA EL DESARROLLO DE MODELOS PREDICTIvOS GEO-METALúRGICOS

LíNEA DE INvESTIGACIÓN

- 38 -

RESuLTADOS

Los principales resultados del proyecto son prototipos de sof-

tware a nivel precomercial. Asimismo, se considera desarrollar

un servicio de caracterización a partir de imágenes digitales,

con aplicaciones al modelamiento geo-metalúrgico. El proyecto

contribuirá a la formación de capital humano y a generar una

estrecha colaboración con la industria.

fINANCIAMIENTO

BHP Billiton

AMTC

FONDECYT

SOCIOS

Minera El Tesoro

BHP Billiton

CONTACTO

Dr. Julián Ortiz

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar algoritmos, métodos y herramientas, basados en

técnicas de análisis de imágenes, tanto en el espectro visible

como no visible, que permitan la automatización y mejora de

procesos geo-metalúrgicos, así como la captura de datos rele-

vantes para el control de estos procesos.

METODOLOGíA

Se considera el desarrollo de modelos de análisis de imágenes

basadas en color y en caracterización de texturas, así como con

información hiper-espectral. Esto permitirá desarrollar un sistema

para la caracterización de minerales, mediante la determinación

de las especies mineralógicas y sus proporciones, presentes en

una imagen digital, en el espectro visible, tomada a un sondaje

o análisis microscópico, así como la identificación del tipo de

alteración presente, tipo litológico y caracterización cuantitativa

de su textura. Asimismo, estas herramientas permitirán carac-

terizar poblaciones de objetos (midiendo su cantidad, diámetro

promedio, angulosidad, entre otros) presentes en imágenes

digitales tomadas mediante mecanismos in situ.

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MODELAMIENTO GEO-MINERO-METALúRGICO DE YACIMIENTOS CON ÉNfASIS EN LA INTEGRACIÓN DE INfORMACIÓN GEOLÓGICA Y GEOquíMICA EN MODELOS COMPuTACIONALES DE ALTO DESEMPEñO

- 39 -

CONTACTO

Dr. Xavier Emery

[email protected]

RESuLTADOS

El principal resultado del proyecto es un prototipo de software a

nivel precomercial, que permita la construcción de modelos de

bloques grandes en un contexto multivariable (actualmente, se

suele modelar las variables por separado o concentrarse en unas

pocas variables), mejorando la planificación minera y la toma

de decisiones. El proyecto contribuirá a la formación de capital

humano y a generar una estrecha colaboración con la industria.

fINANCIAMIENTO

AMTC

FONDECYT


CODELCO

SOCIOS

CODELCO

ObJETIvO

Desarrollar herramientas y métodos para construir modelos de

bloques que describan las relaciones existentes entre variables

geo-metalúrgicas, de modo de caracterizar adecuadamente

su distribución espacial y predecir las consecuencias de estas

relaciones en el desempeño metalúrgico y económico de los

proyectos.

METODOLOGíA

El modelamiento multivariable debe tomar en cuenta la correlación

espacial existente para una variable, así como la dependencia

espacial entre variables. Se plantea incorporar herramientas

geo-estadísticas de estimación y simulación multivariable para

la construcción de modelos de bloques tridimensionales de

atributos geo-metalúrgicos, tales como leyes de mineral, tipos

de roca, abundancias de minerales y consumo de ácido. A las

técnicas convencionales, deberán incorporarse técnicas desa-

rrolladas en el marco del proyecto que permitan solucionar los

problemas de implementación encontrados.

La solución es innovadora, dado que los software comerciales

actuales no permiten caracterizar adecuadamente las relaciones

multivariables y sacar provecho de ellas.

MODELAMIENTO GEOLÓGICO CON HERRAMIENTAS COMPuTACIONALES AvANzADAS Y CREACIÓN DE SOfTwARE ESPECIALIzADO PARA DESARROLLO MINERO

- 40 -


CONTACTO

Dr. Julián Ortiz

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar herramientas computacionales para permitir el ade-

cuado modelamiento geológico de los yacimientos. Esto incluye

poder restituir la geometría original de los cuerpos mineralizados

que han sido afectados por fallas y plegamientos, para facilitar

la inferencia de la continuidad espacial y el modelamiento

posterior de los recursos, así como permitir la integración del

conocimiento experto en el modelamiento geológico, mediante

comandos gestuales, y con el apoyo de procedimientos numé-

ricos, determinísticos y estocásticos, para la rápida construcción

de sólidos que representen los cuerpos geológicos, garantizando

plena consistencia con los datos duros.

METODOLOGíA

Se implementan procedimientos de restitución geométrica de

dos formas: en primer lugar, un acercamiento explícito, en el

que el cuerpo se lleva a su geometría original, antes de pliegues

y fallas; como segundo enfoque, se realiza un modelamiento

implícito del plegamiento, a través de la caracterización de un

campo de direcciones variables.

En el primer caso, se determina un plano de referencia sobre el

cual se proyectan los puntos del espacio a restituir, para luego,

proyectar todos los puntos que describen un sólido en el sistema

original a este sistema coordenado transformado. A continuación,

se realiza el modelamiento geoestadístico convencional, pero

en las coordenadas transformadas, mejorando la inferencia

de la continuidad y aumentando los datos disponibles para

estimar y simular las leyes en posiciones sin información. El

segundo enfoque, apunta a caracterizar localmente el sistema

de referencia y definir distancias no euclidianas. Para ello, se

aproximan numéricamente las distancias geodésicas entre puntos

de los cuerpos geométricos plegados y fallados, para resolver

los problemas de estimación y simulación de los atributos de

interés considerando esta geometría.

El proyecto apunta además a desarrollar una interfaz de modo

de facilitar el ingreso de información experta mediante coman-

dos gestuales, que sea utilizada como información blanda para

controlar el comportamiento de los modelos numéricos, los

cuales a su vez, se basan en la información dura encontrada en

muestras de sondajes y mapeos superficiales y subterráneos.

La generación de los volúmenes se realiza utilizando técnicas

determinísticas basadas en distancia a los contactos entre unida-

des geológicas, o bien, mediante herramientas estocásticas que

utilizan la información de continuidad espacial de las distintas

categorías y permiten modelar la incertidumbre en la extensión

y posición de los cuerpos geológicos.

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- 41 -

RESuLTADOS

El proyecto apunta a generar un prototipo de software que

permita realizar el modelamiento geológico de manera asistida,

con un fácil ingreso de la información experta, esto es, de la

interpretación del geólogo de modelamiento, y apoyado en

herramientas numéricas que permitan generar sólidos consis-

tentes con los datos duros y controlados adecuadamente por

la información blanda ingresada por el modelador.

fINANCIAMIENTO

BHP Billiton

Yamana Gold

AMTC

Departamento de Ingeniería de Minas, FCFM, UCH

SOCIOS

BHP Billiton

Yamana Gold


02

- 42 -


El agotamiento progresivo de los recursos

minerales superficiales y la explotación de

depósitos minerales profundos requiere

la utilización de técnicas de excavación

subterránea, seguras y rentables. Ac-

tualmente, empresas mineras de Chile,

Australia y Canadá desarrollan proyectos

que se emplazarán a niveles más profun-

dos de los existentes. Ello hace necesario

idear una estrategia para el desarrollo de

conocimiento orientada a: transformar el

recurso geológico en la mejor oferta pro-

ductiva, sujeta a los objetivos estratégicos

delineados por los accionistas y los dueños

del negocio; conocer los procesos mineros

característicos de los métodos subterráneos

masivos de caving; el diseño y la técnica

de extracción en minería selectiva aplicada

en la minería mediana nacional, junto

con los procedimientos y metodologías

que faciliten al planificador minero una

noción más acabada del vínculo entre la

caracterización geo-metalúrgica de yaci-

mientos y la captura de valor económico.

DISEñO Y PLANIfICACIÓN MINERA

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DISEñO Y PLANIfICACIÓN MINERA 02

- 44 -


ObJETIvO

El grupo de Diseño y Planificación Minera tiene como objetivo

la creación de conocimiento y su transferencia a la industria

mediante el desarrollo de herramientas que soporten el diseño

y la planificación minera. Sus áreas de conocimiento y líneas de

acción van desde la comprensión de los fenómenos mediante el

modelamiento y simulación tanto numérica como con pruebas

piloto, la prueba y validación de estos modelos y el desarrollo

de herramientas como software y guías que soporten la toma

de decisiones mineras en planificación y operación.

ÁREAS DE COMPETENCIA

• Establecimiento de guías para el diseño y operación en

minera subterránea.

• Análisis estadístico de datos operacionales.

• Modelamiento numérico de Caving y Flujo Gravitacional.

• Geotecnia aplicada.

• Modelamiento a escala de procesos mineros para el diseño

de equipos mineros y control del tiraje.

JEfE DEL GRuPO

Dr. Nelson Morales

[email protected]

• Modelamiento numérico en mecánica de rocas.

• Ventilación.

• Simulación de elementos discretos para sistemas mineros.

• Secuenciamiento óptimo capacitado para minería a cielo

abierto y subterránea.

• Modelamiento y optimización de procesos productivos mi-

neros y de desarrollo de soluciones computacionales para

testear e implementar estas.

• Programación de la producción geo-minero metalúrgica.

• Valorización de secuenciamiento y programación de la

producción bajo incertidumbre.

• Sensorización.

• Gestión y análisis de sistemas de información para minería.

APLICACIÓN

La investigación y desarrollos del grupo encuentran su aplicación

en toda la cadena productiva del negocio minero, así como de

las tecnologías utilizadas en minería, tanto de cielo abierto como

subterránea a mediana y gran escala.

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LOGROS

En el ámbito de investigación y desarrollo se destacan los

siguientes logros:

• Desarrollo del software de simulación de flujo FlowSim

y Syscave, que permite el rol de la secuencia y forma de

extracción en los planes productivos en minería de Block/

Panel Caving. Estas herramientas de software han tenido apli-

caciones a escala industrial en la elaboración de la secuencia

de extracción para el proyecto Chuquicamata Subterráneo.

• Elaboración de una metodología para la determinación

de malla de extracción en Block/Panel Caving en función

del análisis estadístico de datos históricos provenientes de

extracción de minas de block/panel caving y software de

simulación de flujo gravitacional. Esta metodología ha sido

aplicada en el diseño del Nuevo Nivel Mina de División El

Teniente.

• Establecimiento de metodologías de estudio de los proce-

sos de Caving en minería a partir de pilotaje en laboratorio

(modelamiento a escala y numérico).

• Desarrollo de software para planificación de corto y mediano

plazo BOS2M, que integra restricciones operacionales y de

blending orientadas a una planificación minera Geo-Mine-

ro-Metalúrgica.

• Desarrollo de software para el agendamiento de actividades

mineras UDESS, con aplicación en minería subterránea para

el desarrollo integrado de las actividades de construcción y

extracción óptimas.

• Establecimiento de metodologías para la planificación minera

integrando variabilidad e incertidumbre que permiten la

confección de planes robustos con alta promesa de valor,

pero al mismo tiempo de alta confiabilidad.

• Modelamiento de incertidumbre operacional, geológica y de

mercado para planificación minera de largo plazo y estraté-

gica, así como el desarrollo de herramientas de software y

análisis rápido de impacto de variabilidad en planes mineros.

En este contexto, se han realizado proyectos para CODELCO,

Agnico Eagle y BHP Billiton.

- 46 -


ObJETIvO

Desarrollo de sistemas y modelos de información, simulación

y de ayuda inteligente a la toma de decisiones, en los distintos

niveles de la planificación y la operación en minería.

Adquisición e integración de información mediante la investiga-

ción, creación de metodologías y desarrollo de instrumentación,

para la generación y calibración de modelos de los diversos

procesos relacionados con la extracción minera de superficie

y subterránea.

Creación de un modelo de control y un framework de aplicaciones,

para la planificación de agentes operacionales mineros orientada

a la optimización del blending y el factor de recuperación.

METODOLOGíA

Como parte de esta iniciativa se realizó durante 2012 un estudio

del estado del arte respecto de las tecnologías y fuentes de

información existentes en la gran minería en Chile y el mundo.

Además, se planteó un conjunto de líneas de trabajo, entre las

cuales destacan:

El diseño y construcción de un sistema de trazado inteligente de

flujo gravitacional para minería subterránea masiva. La función

principal de este sistema es obtener el trazado del flujo de mineral,

mediante la utilización de un sistema de navegación por inercia.

El desarrollo de un conjunto de metodologías y aplicaciones en

tiempo real, para la detección de minerales y su cuantificación

(ley), a partir de sensorización con cámaras hiperespectrales y

sensores láser sobre rocas fragmentadas.

El diseño conceptual y básico de un ambiente tecnológico para

la planificación minera llamado Virtual Planning Room, que

mejorará el trabajo en equipo, la disponibilidad de información

y la capacidad de cómputo, análisis y visualización, durante los

procesos de planificación de corto y mediano plazo.

CONTACTO

Ing. Alejandro Ehrenfeld

[email protected]

DESARROLLO E INTEGRACIÓN DE SISTEMAS DE INfORMACIÓN E INSTRuMENTACIÓN PARA MODELACIÓN DE PROCESOS Y PLANIfICACIÓN DE AGENTES OPERACIONALES EN MINERíA

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- 47 -

RESuLTADOS

Se presentó el proyecto de caracterización de variables geome-

talúrgicas al concurso IDeA de Ciencia Aplicada de CONICYT,

como parte de un plan para obtener financiamiento para el

desarrollo de esta línea.

Se obtuvo la adjudicación de un fondo L1 de CORFO, el cual

permitirá durante 2013 realizar un proceso de diseño conceptual,

basado en estudios y entrevistas para el Virtual Planning Room.

Se avanzó en el desarrollo del prototipo del sistema de trazado

inteligente para aplicarse, en una primera etapa, a un modelo

a escala existente de laboratorio. El desarrollo permitirá obtener

datos más precisos sobre el comportamiento del flujo gravita-

cional, la calibración de herramientas de simulación numérica

y la inclusión de estos datos en herramientas de planificación.

Se realizó el diseño conceptual de una Aplicación de Plani-

ficación de Agentes Operacionales Mineros, de arquitectura

modular, capaz de integrar fuentes de información diversa, con

el objetivo de acortar la brecha entre la operación y los planes

mineros generados.

fINANCIAMIENTO

AMTC


- 48 -


CONTACTO

Dr. Raúl Castro

[email protected]

ObJETIvO

En la minería subterránea es vital garantizar la seguridad del per-

sonal, así como también una extracción continua de las reservas.

Un problema que ocurre en la minería de hundimiento es la

entrada súbita de barro en las galerías del nivel de producción, y

el bombeo en piques de traspaso. La presencia de material fino

y agua, forman un barro que puede ingresar repentinamente

a las labores.

Los impactos se pueden dividir en dos áreas: seguridad del

personal y valor del negocio. Respecto al primer impacto, se

han registrado varias fatalidades producto del ingreso súbito de

barro. Concerniente al segundo y para prevenir la exposición

del personal a riesgo, un porcentaje importante de las reservas

no se extrae debido al alto potencial de estallido de barro de

algunos puntos de extracción.

El objetivo del proyecto es el desarrollo de una herramienta

de simulación de agua barro que sirva de complemento a la

operación minera y a los planes de producción, cuya utilidad

sea el identificar potenciales zonas de estallido de barro que

pongan en peligro la recuperación de reservas mineras y la

seguridad de los trabajadores.

DESARROLLO DE uN SIMuLADOR DE fLuJO DE AGuA-bARRO PARA MINERíA SubTERRÁNEA DE CAvING (MuDfLOw)

METODOLOGíA

La metodología de este trabajo incluye la construcción de los

siguientes modelos:

• Modelo Hidrogeológico: Apunta a identificar el comporta-

miento del ingreso y las salidas de agua dentro de la mina

subterránea, como también a caracterizar los principales

flujos y caudales de entrada y salida de agua y su relación

con el área productiva de la mina.

• Modelo Geotécnico: Busca explicar los fenómenos y condicio-

nes geotécnicas que pueden gatillar un evento de bombeo.

En base a experimentación mediante ensayos geotécnicos

en distintas condiciones, se podrá determinar el efecto del

estado de esfuerzos en la respuesta del material. El resultado

será un modelo causa-efecto que permitirá establecer las

condiciones que pueden conllevar a un evento de bombeo.

• Modelo Minero de Flujo de Mineral Saturado: Apunta a

determinar cómo inciden diversas variables mineras en la

generación de estallidos de agua-barro. Mediante el análisis

de estas variables y la construcción de un modelo minero

de flujo de mineral, se estudiará el comportamiento de

material con características de barro bajo distintos escenarios

de extracción.

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- 49 -

RESuLTADOS

Considerando los tres modelos anteriores, que servirán como

base teórica del fenómeno de entrada de barro a los puntos

de extracción, se implementará un simulador de flujo de ba-

rro. Este modelo se basará en autómatas celulares o técnicas

equivalentes, que simulan el movimiento de materiales debido

a la extracción de mineral que incorpore los resultados de la

investigación realizada en las etapas anteriores.

Este software entrega como resultados la identificación a lo

largo del tiempo, de acuerdo a la hidrogeología, geotecnia y

extracción, de las potenciales zonas de barro presentes en la

mina. Asimismo, será capaz de cuantificar las reservas mineras

extraíbles que se podrían ver comprometidas por el ingreso

anticipado del barro.

fINANCIAMIENTO


SOCIOS

CODELCO

- 50 -


CONTACTO

Dr. Javier Vallejos

[email protected]

ObJETIvO

La minería mediana constituye el tercer sector productivo del

país. Entre los principales desafíos de la industria está el contar

con operaciones seguras que a su vez consideren un alto retorno

de inversión para el propietario.

Se entiende por minería selectiva a las operaciones que pue-

den elegir las geometrías y secuencias en que se extraerán

sus recursos minerales. Para ser eficientes la minería selectiva

subterránea debe contar con un bajo nivel de dilución y alta

recuperación de las reservas mineras.

El objetivo del proyecto de investigación aplicada es desarrollar

herramientas de cálculo que permitan facilitar el diseño de

las principales unidades de explotación (caserones y pilares)

en minería selectiva subterránea. Dichas herramientas serán

validadas en las condiciones mineras nacionales y de la región

sudamericana. Para ello, se plantea la validación en de las

principales operaciones que utilizan métodos de caserones y

pilares (Sub Level Stoping) en la región (Chile y Sudamérica)

para asegurar una validación extensa de las metodologías de

diseño y operación.

DISEñO DE HERRAMIENTAS DE DISEñO PARA MINERíA SELECTIvA SubTERRÁNEA

METODOLOGíA

El desarrollo del proyecto considera las siguientes etapas:

• Colección de datos industriales y construcción de plataforma

de manejo de información geotécnica.

• Modelamiento numérico.

• Análisis estadístico y confección de modelos empíricos para

el diseño.

• Conducción de pruebas industriales y validación de herra-

mienta de diseño con pruebas industriales.

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- 51 -

fINANCIAMIENTOInnova Chile de CORFO

Minera Ojos del Salado

SOCIOSMinera Ojos del Salado

RESuLTADOS

El proyecto plantea los siguientes resultados para la industria:

• Configurar una línea base que establezca el estado del arte

de la minería selectiva subterránea en Chile y Sudamérica.

• Desarrollar un manual de prácticas operacionales a partir de

la construcción de la línea base operacional.

• Construir una base de datos que contenga información

geológica-geotécnica, geometrías y prácticas de perforación

y tronadura utilizadas por las operaciones patrocinadores

del proyecto.

• Desarrollar un software validado a escala industrial que facilite

el diseño de caserones y pilares.

- 52 -


CONTACTO

Dr. Nelson Morales

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar herramientas de planificación que soporten una

planificación minera holística en términos de aprovechar los

últimos avances tecnológicos y algorítmicos para incorporar mayor

cantidad de elementos en la confección de los planes mineros,

al mismo tiempo de integrar elementos de variabilidad e incerti-

dumbre en el proceso mismo de planificación, garantizando así

tanto la coherencia de los mismos a los distintos horizontes de

planificación, como su factibilidad operacional, al mismo tiempo

que se maximizan su factibilidad y confiabilidad de los planes.

METODOLOGíA

La metodología empleada consiste en el estudio permanente y

crítico de los procesos de planificación, así como de los últimos

desarrollos en modelos y algoritmos, para su aplicación en plani-

ficación minera, determinando así las oportunidades de mejora

y generando las herramientas ad-hoc. Los ejes fundamentales

de investigación y desarrollo sobre los que se apoya son:

• Benchmarking de software comercial, así como modelos y

algoritmos disponibles en la academia.

PLANIfICACIÓN MINERA HOLíSTICA RObuSTA

• Modelamiento matemático de optimización e incertidumbre

mediante herramientas estadísticas y simulaciones.

• Implementación de algoritmos y desarrollo de software.

• Transferencia Tecnológica.

RESuLTADOS

Los resultados incluyen el desarrollo de dos herramientas de

software para planificación registradas:

• BOS2M: Un secuenciador de minería a cielo abierto que

considera restricciones de accesibilidad y procesamiento,

permitiendo una planificación Geo-Minera-Metalúrgica de los

yacimientos, al optimizar el destino del bloque en función

de su contribución y restricciones de blending.

• UDESS: Un secuenciador para minería subterránea que

integra tanto las actividades de preparación y desarrollo

como de extracción, de forma de garantizar coherencia

entre ambos planes.

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- 53 -

A nivel conceptual o de aplicaciones, se han hecho desarrollos

referentes a la planificación incluyendo elementos de diseño

tales como:

• Cálculo de pit final considerando espacios operacionales.

• Secuenciamiento de “a cielo abierto”, considerando restric-

ciones de accesibilidad (rampas, anchos operativos, etc).

• “Planificación de rajo”, bajo restricciones operacionales de

estabilidad.

• “Planificación de rajo corto plazo”, bajo restricciones de con-

taminantes y consumo energético por remanejo y chancado.

• Diseño y desarrollo de herramientas para planificación bajo

incertidumbre.

Además de las herramientas anteriores, esta iniciativa ha permi-

tido el desarrollo de instrumentos de planificación estratégica,

aplicaciones en múltiples faenas pertenecientes a BHP Billiton y

CODELCO, así como múltiples presentaciones en conferencias

internacionales, tales como MININ, APCOM, MinePlanning, y

MassMin.

fINANCIAMIENTO

BHP Billiton

AMTC

03

- 54 -



Los minerales extraídos en una operación

minera están compuestos por diversas

especies, algunas de ellas de valor comer-

cial, usualmente las menos abundantes, y

otras de menor valor o sin valor relativo.

La metalurgia extractiva corresponde al

conjunto de procesos que se llevan a cabo

para separar selectivamente las especies

de interés de aquellas sin valor. En tér-

minos generales se puede subdividir en

cuatro grandes áreas: procesamiento de

minerales, procesos hidrometalúrgicos,

procesos electrometalúrgicos y procesos

piro metalúrgicos. Cada una de estas áreas

enfrenta desafíos de complejidad creciente

como consecuencia de la disminución

sostenida de las leyes en los yacimientos,

aparición de elementos penalizados y

regulaciones medioambientales cada vez

más exigentes.

PROCESAMIENTO DE MINERALES Y METALuRGIA EXTRACTIvA

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- 56 -


PROCESAMIENTO DE MINERALES Y METALuRGIA EXTRACTIvA

ObJETIvO

El negocio minero conlleva la ejecución de diversos procesos

que generan materiales que contienen elementos de interés

con valores económicos relativos para la humanidad. El pro-

cesamiento de minerales y la metalurgia extractiva envuelven

al conjunto de operaciones que se llevan a cabo para separar

selectivamente especies de interés de aquellas sin valor. Den-

tro del procesamiento de minerales se distinguen las áreas de

conminución, concentración de minerales, separación sólido

líquido y operaciones anexas como el transporte de pulpa,

mientras que en la metalurgia extractiva se identifican aquellas

de hidrometalurgia, pirometalurgia y electrometalurgia. Cada

una de las áreas mencionadas enfrenta desafíos de complejidad

creciente como consecuencia de la disminución sostenida de las

leyes en los yacimientos, aparición de elementos penalizados

y regulaciones medioambientales cada vez más exigentes. Lo

anterior releva la necesidad de mantener líneas de investigación,

desarrollo e innovación que sustenten tecnologías adecuadas

y eficientes. Resulta entonces indispensable contar con capital

humano altamente calificado e instalaciones apropiadas para el

desarrollo de una actividad que se caracteriza por un importante

componente experimental.

El objetivo del grupo es generar conocimiento, formular pro-

cedimientos y desarrollar tecnologías que permitan un mejor

aprovechamiento de los recursos disponibles tanto en los yaci-

mientos actualmente en explotación como de aquellas reservas

identificadas y que permitan además hacer frente a los desafíos

que se vislumbran en el futuro.

El grupo de investigación, busca satisfacer demandas dinámicas

y exigentes en el mercado del procesamiento de minerales y la

metalurgia extractiva, y tiene un carácter formador multidiscipli-

nario e integrador que conlleva la participación de especialistas

de diversas disciplinas para el desarrollo de sus proyectos.


El Grupo se caracteriza por sus capacidades en investigación

aplicada, desarrollo de tecnologías, transferencia tecnológica

y formación de capital humano avanzado en las áreas de:

procesamiento de minerales, pirometalurgia, hidrometalurgia

y biohidrometalurgia.

JEfE DEL GRuPO

Dr. Willy Kracht

[email protected]

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- 57 -

APLICACIÓN

El grupo desarrolla aplicaciones en diversas áreas del proceso

minero, entre los que destacan:

• Caracterización de materiales minero-metalúrgicos.

• I+D+i de alternativas para el tratamiento de minerales y/o

materiales complejos de procesos.

• Diagnóstico, control y optimización de procesos metalúrgicos.

• Lixiviación química y bacteriana de minerales y concentrados.

• Caracterización de dispersión de aire en flotación.

• I+D+i en procesos continuos concernientes a la pirometa-

lurgia del cobre.

• Estabilización y/o neutralización de materiales complejos de

cobre ricos en impurezas de As y Sb.

• Electroobtención, electrorefino y electrodiálisis.

• Modelamiento multivariable y simulación de procesos

metalúrgicos.

• Desarrollo de instrumentación de procesos.

Los proyectos del grupo de metalurgia extractiva integran co-

nocimientos no sólo de las distintas áreas al interior del grupo,

sino también capacidades de otros grupos del AMTC, en áreas

tan diversas como el modelamiento estocástico, análisis de

imágenes, supercómputo, automatización y control de procesos.

LOGROS

• Materialización de una amplia red de contactos y de trabajo

con empresas del rubro geo-minero-metalúrgico.

• Gestión y avance en la cooperación académica e investigativa

con universidades y centros de investigación de reconoci-

miento mundial.

• Reconocimiento académico e industrial a nivel nacional

en temas afines con Investigación, Desarrollo e Innovación

tecnológica.

• Generación y desarrollo de actividades multidisciplinarias

que integran e involucran a especialistas de diversos grupos

del AMTC.

• Generación y desarrollo de proyectos en procesamiento de

minerales y en todas las áreas de la metalurgia extractiva,

proyectos con financiamiento basal, FONDECYT, CORFO y

de cooperación directa con la industria.

• Formación de capital humano, para la academia y la industria,

memoristas y tesistas.

• Producción de documentos científicos y académicos; capaci-

taciones industriales, workshops, proceedings de congresos

internacionales y locales, publicaciones ISI y capítulos de libros.

- 58 -


ObJETIvO

El aumento inexorable de la demanda por cobre, conjugado

con el decaimiento de las leyes de los minerales y el sostenido

aumento del costo energético de la extracción y conminución,

transforman la lixiviación in situ de minerales en una alternativa

cada día más relevante a considerar desde el punto de vista

económico y ambiental.

La lixiviación in situ puede presentar grandes beneficios de costo

en comparación a otros métodos de lixiviación,ya que reduce

drásticamente el costo de mina y planta, debido a que el metal

es recuperado sin la extracción del material y sin ser sometido a

procesos posteriores de conminución. Sin embargo, su aplicación

se ha visto limitada porque, en el estado actual del desarrollo de

su diseño,generalmente se alcanza unarecuperación del cobre

menor que en la lixiviación en pilas o botaderos. Además, un

aspecto muy importante a considerar es que no existe aún un

enfoque tecnológico adecuado para el control de la fuga de

soluciones de lixiviación hacia el medioambiente.

El objetivo de este proyecto es desarrollar en el AMTC un área

clave para la minería del futuro basada en la lixiviación minera

in-situ. Para ello, se busca establecer las bases técnicas-econó-

micas conceptuales y desarrollar herramientas experimentales

y teóricasavanzadas, tales que permitan evaluar y optimizar el

diseño de procesos de lixiviación in situ de minerales de cobre

de baja ley.

METODOLOGíA

El desarrollo metodológico del proyecto se basa en un enfoque

avanzado del proceso de lixiviación in situ, que considera de

manera integrada tanto los aspectos de minería subterránea,

fragmentación del lecho mineral, fluidodinámica de gases y

soluciones y lixiviación bacteriana, todos aspectos claves para

avanzar en la innovación de este proceso. Por tal motivo, el

equipo de trabajo del proyecto integra la colaboración de

Investigadores Principales del Grupo de Diseño y Planificación

Minera, Dr. Raúl Castro, experto en Diseño Minero; del Grupo

de Agua y Sustentabilidad Ambiental, Dr. Christian Ihle, experto

en Fluidodinámica; y del Grupo de Procesamiento de Minerales

y Metalurgia Extractiva, Dr. Tomás Vargas, experto en Lixiviación

Bacteriana.

CONTACTO

Dr. Tomás Vargas

[email protected]

LIXIvIACIÓN bACTERIANA IN-SITu DE MINERALES DE CObRE EN MINERíA SubTERRÁNEA

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- 59 -

RESuLTADOS

El proyecto se centrará en la investigación de los siguientes

aspectos:

• Evaluación del potencial económico de aplicación de la

lixiviación in situ.

• Estudio de la fragmentación y arranque de roca con miras a

la optimización de la lixiviación del lecho mineral.

• Caracterización, control y optimización de patrones de flujo

de soluciones lixiviantes en lechos de mineral fragmentado.

• Desarrollo de metodologías para el control de la emisión de

soluciones al medio.

• Evaluación y modelación de la aireación natural y forzada y

su influencia sobre la velocidad de lixiviación.

• Estudio del mecanismo de infiltración de soluciones en la

roca mineralizada y su impacto en la lixiviación de sulfuros

de cobre insertos.

• Optimización de mecanismos químicos y microbiológicos

en la lixiviación de calcopirita.

fINANCIAMIENTO

AMTC

- 60 -


ObJETIvO

Probar la tecnología de Conversión Continua ENAMI, CCE, de mata

a cobre blíster en lecho empacado en una escala piloto-industrial,

corroborando así los promisorios resultados obtenidos de las

pruebas a escala de laboratorio. En una segunda y consecutiva

etapa, optimizar parámetros operacionales y maximizar la ca-

pacidad de tratamiento de dicha plata piloto-industrial, lo que

sentaría las bases del escalamiento industrial para el posterior

empaquetamiento y comercialización, tanto del proceso como

de la tecnología, generando un progresivo reemplazo de las

actuales tecnologías contaminantes, costosas y operacionalmente

complejas como es aquella de conversión batch en reactores

basculantes CPS.

METODOLOGíA En el desarrollo de la nueva etapa del proyecto participarán ENAMI,

y el AMTC de la Universidad de Chile con su área de Metalurgia

Extractiva, proporcionando los requerimientos ingenieriles de la

nueva instalación, así como, la gestión y desarrollo de la puesta

en marcha y la ejecución de las pruebas piloto-industriales, junto

con la empresa BUILDTEK S.A., que participará en el diseño y

construcción de la nueva planta piloto-industrial.

El proyecto considera hitos de avances que a su vez corresponden

a sub-proyectos de ejecución, algunos de ellos en paralelo y otros

de carácter secuencial, entre ellos se destacan cinco principales:

• Análisis y cálculos de requerimientos de ingeniería.

• Levantamiento de información industrial.

• Desarrollo de pruebas a escala laboratorio, considera el

desarrollo de dos tesis de MSc:

“Cinética de Conversión Continua de Mata de Cobre y Dis-

tribución de Impurezas en Lecho Empacado”.

“Modelación Termo-Fluido-Dinámica, TCFD, del Proceso de

Conversión Continua Enami, CCE, de Mata de Cobre en

Lecho Empacado”.

• Desarrollo del sistema de control de proceso.

• Desarrollo de la ingeniería y pruebas a escala piloto - industrial.

NuEvO PROCESO DE CONvERSIÓN CONTINuA DE MATA A CObRE bLíSTER

CONTACTO

Dr. Leandro Voisin

[email protected]

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- 61 -

RESuLTADOS

A la fecha, se han concretado las etapas de análisis y cálculo de

los requerimientos de la ingeniería y aquella del levantamiento

de información industrial lo que nos permite concluir lo siguiente:

• La tecnología CCE en su peor escenario investigado, pre-

sentó una capacidad de tratamiento superior a 4 veces las

obtenidas a partir de un reactor convencional CPS.

• Desde un punto de vista medioambiental, la simplicidad del

diseño facilita la captación de sus gases de salida, evitando

la generación de grandes volúmenes de emisiones fugitivas

y permitiendo el control de SO2 en forma continua a una

composición estable, mejorando la eficiencia en la planta

de ácido.

• En lo concerniente a la eliminación de impurezas de As,

Sb, Pb y Zn los resultados fueron satisfactorios tanto para

la calidad del Blíster obtenido como de las implicancias

medioambientales.

• Lo anterior, sumado a la disminución de los costos de capital

sitúan a la tecnología CCE como una alternativa concreta

y novedosa para la producción continua de cobre Blíster a

nivel industrial.

Asimismo, durante el desarrollo de la investigación se finalizó

una de las tesis de MSc y se generaron 4 publicaciones cientí-

ficas en proceedings.

fINANCIAMIENTO

FONDEF


ENAMI

BUILDTEK S.A.

SOCIOS

ENAMI

BUILDTEK S.A.

- 62 -


ObJETIvO

Desarrollar un proceso para la recuperación de fósforo desde

diversos descartes minerales fosfatados de Vale en Brasil, ba-

sándose en la aplicación de los fundamentos de la biolixiviación

con microorganismos acidófilos autótrofos. Este tipo de microor-

ganismos es fácil de manejar en ambientes mineros dado que

como fuente de carbono pueden usar el CO2 proveniente del

aire o de la descomposición de ciertos carbonatos minerales,

luego no se requiere de la utilización de substratos orgánicos

para su operación. Además, los procesos de biolixiviación con

estos microorganismos se pueden implementar con tecnologías

sencillas y de bajo costo, tales como pilas de lixiviación, lo que

posibilita la explotación rentable de recursos de baja ley. Este

proyecto abre una gran perspectiva para que el AMTC contribuya

a expandir la aplicación de la biolixiviación a un nuevo campo,

esta vez en el ámbito de la minería no-metálica de un país de

la región.

METODOLOGíA

Se investigará el comportamiento de microorganismos sulfooxi-

dantes tanto mesófilos, termófilos moderados como termófilos

extremos con el objetivo de optimizar su capacidad catalítica

oxidativa en las soluciones obtenidas de la lixiviación de diversos

descartes minerales fosfatados. Con este propósito se combinará

la utilización de diversas técnicas de biología molecular - tales

como PCR, tRFLP, Dapi, Car Fish - para la caracterización y mo-

nitoreo del crecimiento y el tipo de actividad oxidativa de los

microorganismos lixiviantes. Al mismo tiempo, se caracterizará

los aspectos cinéticos de la lixiviación de los diferentes residuos

minerales y, con técnicas avanzadas para la caracterización de

materiales tales como análisis mineralógico, rayos X, Rietveld,

SEM-EDAX, se estudiarán los aspectos morfológicos, mineraló-

gicos y cristalográficos involucrados en la descomposición de

los minerales durante su lixiviación.

CONTACTO

Dr. Tomás Vargas

[email protected]

RECuPERACIÓN DE fÓSfORO DESDE DESCARTES MINERALES MEDIANTE LIXIvIACIÓN bACTERIANA

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- 63 -

RESuLTADOS

Con los resultados de esta investigación se podrá definir las

condiciones fisicoquímicas de las soluciones lixiviantes que

permitan optimizar de manera integrada la actividad oxidativa de

los microorganismos acidófilos considerados y la lixiviabilidad de

los minerales tratados. De este modo, se podrá definir las etapas

y condiciones de proceso requeridas en el circuito de lixiviación,

de modo de poder optimizar la recuperación de fósforo desde

los diferentes residuos minerales considerados en el estudio.

fINANCIAMIENTO

Vale S.A.

SOCIOS

Vale S.A.

- 64 -


DESARROLLO DE INSTRuMENTACIÓN PARA CARACTERIzAR DISPERSIÓN DE AIRE Y CONCENTRACIÓN DE ESPuMANTE EN EL PROCESO DE fLOTACIÓN

ObJETIvO

Esta línea de investigación tiene por objetivo el desarrollo de

nuevos instrumentos de medición para caracterizar la dispersión

de aire en flotación. Se busca desarrollar un sensor para medir

de manera continua la distribución de tamaños de burbujas en

flotación, lo que permitirá incorporar esta variable dentro de las

variables de proceso, aumentando las posibilidades de control

que se tienen actualmente. Dentro de los objetivos se cuenta

también el desarrollo de un instrumento para la medición de

la concentración de espumante en flotación.

METODOLOGíA

Los desarrollos de esta línea de investigación se basan en

la utilización de mediciones acústicas como herramienta de

caracterización de procesos heterogéneos como la flotación.

En la actualidad la medición o estimación de la distribución de

tamaños de burbujas en flotación se realiza mediante modelos

empíricos o métodos basados en análisis de imágenes, siendo

esta última técnica la más utilizada. Los métodos basados en

análisis de imágenes son esencialmente discontinuos y requie-

ren de la dedicación de personal entrenado para su operación,

CONTACTO

Dr. Willy Kracht

[email protected]

lo que tiene como consecuencia que esta forma de medir la

distribución de tamaños de burbuja se utilice sólo con fines de

diagnóstico operacional y no pueda ser incorporada como una

medición permanente en el proceso de flotación. El principio

de operación del sensor continuo de tamaño de burbujas

desarrollado en esta línea de investigación está basado en me-

diciones acústicas, en particular en el estudio de la frecuencia

característica emitida por cada tamaño de burbuja al ser excitada

con una fuente de ultrasonido. El sensor entonces consiste de

un emisor y un receptor de ultrasonido cuyas funciones son

excitar las burbujas y recoger su respuesta al estímulo respec-

tivamente. La señal recibida se analiza para llevarla desde el

espacio de frecuencias al espacio de tamaños de burbujas.

Todo esto se puede realizar de manera continua y automática,

lo que le da ventajas comparativas respecto a la alternativa de

análisis de imágenes. Para el caso del instrumento de medición

de concentración de espumante, el principio de operación se

basa en la identificación, mediante mediciones acústicas, de

la capacidad del espumante para prevenir coalescencia en un

ambiente controlado. La concentración del reactivo se infiere

entonces a partir del efecto medido, reportándose como una

concentración equivalente comparada al MIBC (reactivo de uso

común en flotación).

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- 65 -

RESuLTADOS

El sensor para medición de distribución de tamaños de burbu-

jas se encuentra en un estado avanzado de desarrollo. Se han

completado pruebas de laboratorio en las que se ha podido

identificar distintas distribuciones de burbuja de manera continua

y en el corto plazo se iniciarán las pruebas a escala industrial. Por

otro lado, el instrumento para la medición de concentración de

espumante se encuentra operativo y estamos en condiciones

de ofrecer análisis en nuestras instalaciones. Se está iniciando

un proceso de protección de propiedad intelectual después

del cual estaremos en condiciones de ofrecer esta tecnología

al público en general.

fINANCIAMIENTO

AMTC

FONDECYT


IAL Ltda.

SOCIOS

IAL Ltda.


04

- 66 -


La utilización de herramientas de pro-

cesamiento digital de imágenes y de

datos, el desarrollo de nuevos métodos

y tecnologías para reconocer patrones

en problemas asociados a la minería y la

adecuada utilización de tecnologías de

automatización en la industria minera

permiten obtener aumentos de produc-

tividad, disminución de costos, aumentos

de continuidad operativa y mejoramientos

de la seguridad y salud laboral. Asimis-

mo, hacen posible la identificación de

patrones, objetos, defectos, fallas, medir

calidad, identificar personas, entre otros,

no obstante, los positivos. Los efectos que

la automatización en minería tiene sobre

el aumento de la productividad y la dismi-

nución de costos de la actividad minera

serán de bajo impacto si no se cuenta

con los recursos energéticos necesarios.

La demanda por energía en los procesos

mineros y en la producción de minerales

va en creciente aumento, ello exigirá a las

mineras disponer de una red energética

poderosa y eficiente orientada a mejorar

las diferentes etapas de dichos procesos.

AuTOMATIzACIÓN EN MINERíA

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04

- 68 -


ObJETIvO

La adecuada utilización de tecnologías de automatización,

instrumentación y toma de decisiones en la industria minera,

permite obtener aumentos de productividad, disminución de

costos, aumentos de continuidad operativa, uso más eficiente

de la energía, disminución de la contaminación asociadas a la

actividad minera y mejoramientos de la seguridad y salud laboral,

entre otros aspectos. En este contexto, el principal objetivo de

este grupo es transferir al sector productivo minero resultados

de investigación y desarrollo que han sido llevados a cabo en

los últimos años en los ámbitos de la automatización, robótica,

tecnologías semiconductoras y de sensores, reconocimiento

de patrones, procesamiento de imágenes y redes de sensores

y datos, y contribuir al desarrollo de la próxima generación de

sistemas mineros mediante el diseño y la construcción de

equipos y sistemas amigables con el entorno.

El grupo abarca los ámbitos de la tele-operación y automati-

zación de vehículos y maquinaria minera móvil, el diagnóstico

de fallas y mantenimiento predictivo de equipos, el desarrollo

de tecnologías que permitan el mapeo y modelamiento 3D

de túneles, rajos y entornos mineros, así como el desarrollo

de sistemas colaborativos en los que interactúen de manera

eficiente y segura máquinas autónomas, máquinas tele-operadas

y operarios humanos en la minería del futuro.

También se desarrollan en el grupo técnicas avanzadas de re-

conocimiento de patrones y análisis de imágenes que permiten

abordar problemas relevantes asociados a la minería, como

identificación de personas y objetos, detección de fallas, control

de calidad y vigilancia automatizada, reconocimiento de tipos

AuTOMATIzACIÓN EN MINERíA

JEfE DEL GRuPO

Dr. Manuel Duarte

[email protected]

de rocas en imágenes de 2 y 3 dimensiones, y determinación

de granulometría, entre otros.

Por último, se desarrollan y transfieren tecnologías de generación

en base a energías limpias y renovables, así como también se

realizan esfuerzos por mejorar la eficiencia energética de las

diferentes etapas de los procesos mineros, empleado técnicas

de control avanzado e inteligencia computacional.

El grupo de investigadores está formado por once doctores y

quince tesistas de doctorado. Entre sus principales recursos des-

tacan laboratorios de robótica, automática, control de sistemas,

visión computacional, procesamiento de imágenes, inteligencia

computacional y mecatrónica, equipados con sistemas sensoriales

de última generación y robots móviles de diversa naturaleza.


Dentro de los ámbitos de acción del grupo se incluye la realiza-

ción de investigación aplicada, de transferencia tecnológica y de

formación de capital humano avanzado en el uso de tecnologías

de automatización y robótica en la minería. Sus principales áreas

de competencia son:

• Automatización, tele-operación y robotización de vehículos

y maquinaria minera móvil. Se incluye la construcción de

librerías de control de robots móviles y vehículos de propósito

general, el desarrollo de simuladores de vehículos móviles,

la robotización de vehículos comerciales y finalmente la

tele-operación y robotización de equipos mineros móviles.

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- 69 -

• Desarrollo de tecnología UAV (Unmanned Aerial Vehicle) para

aplicaciones mineras, entre las cuales destacan prospección

de geo-recursos (minerales, agua, etc.), levantamientos

topográficos y magnéticos, modelamiento 3D de taludes y

mediciones medioambientales, en especial en terreno de

topografía compleja como interior de minas subterráneas

y rajos.

• Aplicación de tecnologías para la sensorización, adquisición

de datos y toma de decisiones en tiempo real en minas

subterráneas y de cielo abierto, con el fin de aumentar los

niveles de seguridad, mejorar los procesos de operación

y planificación minera, realizar trazabilidad de personas,

equipos y materiales, así como validar modelos físicos que

redunden en mejores diseños mineros.

• Desarrollo de tecnologías para el aseguramiento de la

productividad bajo condiciones óptimas de seguridad y de

salud laboral, evitando pérdida de continuidad operativa

por conceptos de accidentes del trabajo o fallas humanas

en tareas o toma de decisiones dependientes del operario.

• Diseño y aplicación de métodos eficientes para el recono-

cimiento de patrones aplicados a problemas relevantes de

la minería, tales como, reconocimiento de tipos de rocas

(litologías), determinación granulometría, detección de de-

fectos en maquinaria, herramientas o productos, medición

sin contacto de piezas y materiales, conteo de personas

y vehículos, vigilancia para prevención de accidentes por

interacción trabajadores-maquinaria, resguardo de áreas

restringidas en plantas y control de acceso mediante iden-

tificación biométrica facial o de iris.

• Desarrollo de métodos y técnicas para el uso eficiente de

la energía en procesos mineros. Entre los problemas abor-

dados destacan el desarrollo de sistemas de calentamiento

de soluciones por inducción magnética y la recuperación

de energía en mineroductos, además de la optimización

de sistemas eléctricos mineros.

• Diseño y aplicación de esquemas de diagnóstico de fallas

y pronóstico de condiciones críticas en maquinaria minera,

todo con el fin de facilitar su supervisión, la reducción de

costos de mantenimiento a través de la implementación de

estrategias predictivas, y el aseguramiento de la continuidad

operativa del proceso.

APLICACIÓN

Los ámbitos de aplicación son diversos y entre los principales

se destacan:

• Automatización de vehículos y maquinaria minera móvil.

• Desarrollo de sistemas de conducción asistida.

• Aplicación de tecnología UAV a tareas de exploración, ins-

pección y modelamiento tridimensional.

• Desarrollo de sistemas sensorización y toma de decisiones

en tiempo real para minas subterráneas y de cielo abierto.

• Sistemas para la determinación de la composición litológica

para mejorar procesos de explotación.

• Estimación de la granulometría de minerales y tamaños de

burbujas en celdas de flotación.

• Detección de defectos en maquinaria (diagnóstico de fallas)

o productos (control de calidad).

- 70 -


• Prevención de accidentes monitoreando interacción entre

maquinaria y trabajadores.

• Sistemas de seguridad de personas mediante identificación

biométrica y conteo de personas.

• Sistemas de calentamiento de soluciones mineras en pro-

cesos de biolixiviación y electro-obtención.

• Sistemas de recuperación de energía a partir de mineroductos

que transportan pulpa de minerales.

• Optimización de sistemas eléctricos de potencia mineros

capaces de manejar adecuadamente perturbaciones y

armónicas generadas.

LOGROS

Establecimiento de un grupo de investigación de clase mundial

que se ha consolidado como el más importante de América

Latina en el ámbito de la automatización y robótica aplicada

a la minería. Sus investigadores han publicado más de 100

artículos de investigación en las revistas más importantes del

ámbito de la automatización, robótica y reconocimiento de

patrones han recibido tres premios internacionales a la inno-

vación, han solicitado patentes de invención en Chile y USA, y

han inscrito licencias de software y desarrollado proyectos de

I+D en Alemania, Chile, Colombia y Singapur. Por otra parte, el

grupo ha consolidado acuerdos de cooperación o memoranda

de entendimiento con importantes instituciones nacionales e

internacionales para desarrollar iniciativas de I+D en los ámbitos

de la robótica y la automatización. En el ámbito de formación

de capital humano avanzado, los investigadores del grupo han

formado a 15 doctores en ingeniería, 25 magísteres en ingeniería

y más de 120 ingenieros civiles.

En el ámbito del desarrollo tecnológico destacan los siguientes

logros:

• Automatización de un vehículo de tamaño real (Volskwagen

Tiguan), cuya instrumentación y tele-operación se encuentra

finalizada y cuyo próximo hito es la conducción autónoma

en ambientes de mina de cielo abierto (2014).

• Instrumentación y validación experimental de una platafor-

ma UAV diseñada y construida en Chile y de plataformas

aéreas multi-rotor.

• Diseño y construcción de un equipo de calentamiento induc-

tivo a nivel semi-industrial (500 kW) probado en la planta

Los Bronces de Anglo American Chile. Se han presentado

solicitudes de patente en Chile (No. 01053) y a nivel inter-

nacional (PCT/CL2011/000058) asociadas e este equipo.

• Desarrollo de sistemas de sensorización y toma de decisión

para empresas mineras de tamaño pequeño y mediano,

los cuales han sido validados en operaciones mineras en

Chile y Colombia.

• Desarrollo de software para reconocimiento de rostros en

movimiento en tiempo real (FACEREC) y para el conteo de

personas y detección de objetos en movimiento (BEHAV),

los cuales han sido registrados en Chile y para los cuales se

ha solicitado patentes en USA y en Chile.

• Desarrollo de un prototipo para medición de humedad en

pilas de lixiviación utilizando cámaras termales móviles.

• Desarrollo de módulos de supervisión y pronóstico del

estado-de-salud y el estado-de-carga de baterías de ion-litio.

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TELE-OPERACIÓN Y AuTOMATIzACIÓN DE vEHíCuLOS Y MAquINARIA MINERA

CONTACTO

Dr. Javier Ruiz del Solar

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar tecnologías asociadas a la automatización, tele-operación

y robotización de vehículos y maquinaria minera. La adecuada

utilización de estas tecnologías permite obtener aumentos de

productividad, disminución de costos, aumento de continuidad

operativa de equipos y una mejora en la seguridad y salud labo-

ral. Este último aspecto es de crucial importancia pues permite

alejar a los operarios de tareas poco seguras o de ambientes

con condiciones adversas (calor, polvo, contaminantes, nieve,

entre otros).

Para alcanzar dicho objetivo, se ha avanzado decididamente en

la robotización de un vehículo terrestre de tamaño real, en la

tele-operación de un modelo a escala de un LHD (Load – Haul

– Dump) y en la transferencia del conocimiento y know-how

generado en este ámbito a CODELCO, a través del apoyo a

proyectos de automatización y tele-operación de maquinaria

que se encuentran actualmente en ejecución en la Corporación.

Además, a fines del 2013 comenzará la ejecución de un pro-

yecto cuyo fin es automatizar el proceso de carguío de material

en equipos LHD.

METODOLOGíA

Se busca, en un horizonte de corto y mediano plazo, desa-

rrollar know-how y conocimiento tecnológico en el ámbito de

automatización y tele-operación de vehículos, el cual irá siendo

transferido a la industria minera -y de proveedores- mediante la

realización de proyectos conjuntos y la inserción paulatina de

personal altamente especializado.

El primer desafío abordado por el grupo consiste en el desarrollo

de un vehículo autónomo de tamaño real, utilizando como base

un vehículo comercial (Volkswagen Tiguan). El vehículo ha sido

intervenido por etapas, integrándose en él diversos sistemas

de instrumentación, medición, actuación y toma de decisiones,

inteligencia computacional y tele-operación. El objetivo último

es que el vehículo pueda desplazarse de manera autónoma

en un entorno de mina de rajo abierto real. La metodología de

trabajo considera ir dotando al vehículo de niveles crecientes

de autonomía: tele-operación, evasión autónoma de obstácu-

los, conducción autónoma en ambientes exteriores simples y

conducción autónoma en entornos tipo mina de rajo abierto.

Actualmente el vehículo navega de forma tele-operada y es capaz

de construir mapas tridimensionales del entorno, detectar en

forma automática el camino y los obstáculos presentes en éste.

Estas capacidades han sido probadas en ambientes exteriores

reales (predio Laguna Carén de la Universidad de Chile). Se

está trabajando en validar la evasión autónoma de obstáculos

y el seguimiento autónomo de trayectorias.

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- 73 -

Un segundo desafío ha consistido en la construcción de un

equipo LHD tele-operado a escala 1:5. Esta plataforma está

siendo utilizada para el desarrollo de interfaces que permitan

una mayor inmersión del tele-operador en el entorno minero

donde se desenvuelve el equipo tele-operado y un control más

intuitivo de éste. Las tecnologías en desarrollo incluyen interfaces

hápticas, es decir con retro-alimentación de variables físicas del

entorno, realidad aumentada, lo cual permite una visualización

del mundo real con mediciones sensoriales superpuestas, e

interfaces cerebro-computador, cuya utilización es intuitiva y

cuyo uso en operaciones reales requiere menor entrenamiento.

Un tercer desafío consiste en el desarrollo de un sistema de

carguío autónomo para equipos LHD que operan cargando

material de granulometría variable, como la que se encuentra

presente en los puntos de extracción de la minería de block

caving. El sistema será capaz de estimar continuamente la

interacción que existe entre el equipo LHD, principalmente su

pala, y el material a ser cargado; controlando de manera adaptiva

la trayectoria óptima de movimiento de la pala con el fin de

asegurar que se cumpla un mínimo aceptable para el tonelaje

de material extraído, con un mínimo riesgo para la operación y

un reducido impacto en la degradación de sus componentes.

Para tales efectos, el sistema utilizará información medida en

línea tanto del estado (o condición) del vehículo (por ejemplo,

presión en los pistones hidráulicos), como del material a ser

cargado (por ejemplo, su granulometría). El sistema de carguío

será validado en una primera etapa en el equipo LHD a escala

y en una segunda etapa en un equipo LHD real.

RESuLTADOS

Desde el año 2011 se ha trabajado en la automatización de un

vehículo de tamaño real (Volskwagen Tiguan), cuya instrumen-

tación y tele-operación se encuentra finalizada. El equipo ha

sido tele-operado en ambientes exteriores reales, pudiendo ser

controlado a distancias de varios cientos de metros. El vehículo

es además capaz de generar representaciones tridimensionales

del entorno, detectar obstáculos y detectar el camino por el

cual se desplaza. Estas capacidades, así como el seguimiento

de trayectorias en entornos exteriores, serán validadas a fines

del 2013. Adicionalmente, el desarrollo de este proyecto ha

permitido que 3 estudiantes de doctorado y 4 estudiantes de

ingeniería realicen sus tesis en este ámbito, y que adquieran el

know-how desarrollado.

Por otra parte, desde fines del 2012 se ha trabajado conjunta-

mente con CODELCO en apoyar algunos de sus iniciativas de

automatización y tele-operación de equipos. En primer lugar

se ha realizado un estudio sobre las tecnologías de equipos

LHD semi-autónomos existentes en el mundo y sobre sus

proyecciones en el corto y mediano plazo. En base a este

estudio se está trabajando en la propuesta de un estándar

CODELCO asociado a estas tecnologías y en la definición de

los requerimientos que este tipo de equipos deberán cumplir

para los proyectos estructurales de minería subterránea de la

Corporación. En segundo lugar, se está iniciando un proyecto

que apoya la realización de la iniciativa de minería autónoma en

operaciones de cielo abierto, que busca generar una unidad de

producción autónoma/tele-operada compuesta por 3 equipos,

los cuales puedan operar conjuntamente en condiciones de

muy baja visibilidad. Este trabajo busca apoyar a CODELCO en

todos los aspectos relacionados con la evaluación tecnológica

del proyecto, así como en la definición de pruebas, estándares

y requerimientos futuros.

Finalmente, en el ámbito de la formación de especialistas en

tecnologías asociadas a la tele-operación y automatización de

vehículos y maquinarias, el grupo se encuentra finalizando el

diseño de un diplomado, el cual comenzará a ser ofrecido a

partir del 2014.

fINANCIAMIENTO

AMTC

CODELCO

SOCIOS

CODELCO

- 74 -


SISTEMAS DE SENSORIzACIÓN, MODELAMIENTO Y TOMA DE DECISIONES EN MINERíA

CONTACTO

Dr. Paul Vallejos

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar e implementar tecnologías relacionadas con la

sensorización, adquisición de datos, modelamiento y toma de

decisiones en tiempo real en entornos mineros. El objetivo de

estos sistemas es proveer de más y mejor información a la

toma de decisiones (llevada a cabo por personas o por siste-

mas autónomos), lo que permite aumentar la seguridad de la

faena y mejorar la eficiencia de los procesos, optimizando de

esta forma la operación de minas y plantas de procesamiento.

METODOLOGíA

La implementación de un sistema de sensorización, adquisición

de datos, modelamiento y toma de decisiones comienza con un

estudio de las variables relevantes para la toma de decisiones,

donde se analiza su efecto en la toma de decisiones y donde

éstas se priorizan.

Luego, se realizan levantamientos de tecnologías de sensores

disponibles para cada variable relevante, obteniéndose las tec-

nologías existentes y los proveedores disponibles. En paralelo se

modela la relación existente entre las variables que serán medidas

y el resultado esperado del sistema de toma de decisiones.

En seguida, se despliegan redes con los diferentes sensores selec-

cionados y se implementa el modelo desarrollado previamente,

utilizando la información adquirida con las redes de sensores

instaladas. Finalmente, se implementa un sistema de toma de

decisiones o un sistema de asistencia a la toma de decisiones.

Actualmente, el énfasis se encuentra puesto en la generación

de proyectos de mediana y gran envergadura para adquirir y

procesar información sensorial a escala mina y con ello corro-

borar modelos teóricos, optimizar los procesos, y mejorar la

toma de decisiones.

RESuLTADOS

Dentro del desarrollo de esta iniciativa se han realizado exito-

samente proyectos de asesoría en sistemas sensoriales y de

implementación de sistemas de sensorización, de adquisición

de datos, y de monitoreo y seguimiento de personas y objetos.

Específicamente se han realizado los siguientes proyectos:

• Levantamiento de tecnologías para la detección de personas

y/o equipos en minería para División El Teniente de CODELCO.

• Implementación de sistema de adquisición de datos para

registro de conductividad en celdas de flotación, validado

en planta de Mina Candelaria.

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- 75 -

• Sistema de monitoreo remoto mediante redes GSM para

Entel PCS.

• Red de datos inalámbrica con telefonía IP, seguimiento de

personas y objetos con etiquetas electrónicas en 2.4 GHz

y video IP para la mina subterránea MUZO en Colombia.

Adicionalmente, el equipo de investigación y desarrollo se en-

cuentra actualmente participando de los siguientes proyectos

o propuestas:

• Automatización de modelo físico de operación de minería

continua para CODELCO.

• Sistema de trazabilidad basada en RFID de testigos de

sondaje en conjunto con Entel.

• Implementación de sistema de control para proceso de

Conversión Continua Enami (CCE).

• Sistema de monitoreo de riego en pilas de lixiviación utili-

zando imágenes térmicas en conjunto con Mina El Soldado

de Anglo American.

fINANCIAMIENTO

AMTC

CODELCO

Minera Candelaria

Mina El Soldado

Minera Muzo

SOCIOS

CODELCO

ENTEL

- 76 -


PLATAfORMAS AÉREAS NO TRIPuLADAS PARA LA MINERíA

CONTACTO

Ing. Rodrigo Asenjo

[email protected]

ObJETIvO

Esta iniciativa busca diseñar, construir, sensorizar y operar

plataformas aéreas no tripuladas (Unmanned Aerial Vehicles –

UAVs). Se han desarrollado plataformas de alta maniobrabilidad

y pequeña escala, como los multi-cópteros, con el objetivo de

realizar fotometría, estudio de estabilidad de taludes, mapeo e

inspección de túneles y medición en zonas de difícil acceso,

tales como caserones o naves de mantenimiento. También se

ha trabajado con aeroplanos no tripulados para la realización

de mediciones de variables atmosféricas de interés para la

minería e industrias asociadas, tales como, concentración de

contaminantes atmosféricos (gases y partículas), condiciones

meteorológicas (viento y estabilidad), magnetismo, recursos

hídricos y geología superficial, entre otros.

METODOLOGíA

Los investigadores del AMTC cuentan con experiencia y conoci-

mientos avanzados en sensorizacion, procesamiento de señales,

visión por computador, inteligencia computacional y toma de

decisiones en tiempo real, lo cual ha permitido desarrollar

plataformas UAV con un alto porcentaje de factura in-house,

con crecientes capacidades de adquisición y procesamiento de

información sensorial y con alto grado de autonomía. El trabajo

es eminentemente multidisciplinario y las aplicaciones son

abordadas por un grupo investigadores que incluye ingenieros

hidráulicos, geofísicos y geólogos.

En el transcurso del año 2012 se construyeron dos multi-cóp-

teros, que son máquinas voladoras con características de vuelo

similares a las de un helicóptero pero con más de un rotor. Estas

plataformas se caracterizan por ser muy estables, maniobrables

y fáciles de controlar. Su rápido despliegue y alta capacidad de

carga, que permite montar diversos sensores, los hace útiles para

realizar tareas de inspección aérea, modelamiento tridimensional

de cavidades, inspección de grandes máquinas mineras, estudio

de estabilidad de taludes, mediciones topológicas y ambientales

geo-referenciadas, inspección de recubrimiento de túneles y

de desgaste de materiales en estructuras de difícil acceso. Se

manejan utilizando un radiocontrol y también son capaces de

realizar misiones autónomas en base a waypoints GPS. Actual-

mente se está desarrollando un sistema de navegación que le

permita a un multi-cóptero volar de forma autónoma al interior

de túneles para poder realizar tareas de mapeo e inspección.

La autonomía de vuelo de un multi-cóptero varía entre los 10 y

25 minutos, que no es siempre suficiente para realizar algunas

tareas. Es por este motivo que también se ha trabajado con

aeroplanos no tripulados, cuya autonomía puede superar 1

hora, en mediciones de temperatura, presión y humedad para

la generación de modelos y pronósticos atmosféricos de alta

precisión.

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RESuLTADOS

Gracias a esta iniciativa se han desarrollado las capacidades y

competencias necesarias para poder llevar a cabo proyectos de

ingeniería tales como:

• Asesorías en la evaluación y selección de tecnologías de UAV.

• Diseño e implementación de sistemas de control de UAV

(plataformas comerciales o propias).

• Sensorización de UAV (plataformas comerciales o propias).

• Inspección y medición en aplicaciones de alta maniobrabi-

lidad y reducido espacio.

• Modelamiento tridimensional de objetos y cavidades.

En la actualidad se cuenta con dos multi-cópteros. Sus capa-

cidades de carga (payload) van desde los 500 hasta los 800

gramos, tienen una autonomía de vuelo de hasta 15 minutos y

se han realizado exitosas pruebas de vuelo a alturas mayores a

3000msnm. Las aplicaciones concretas en las que se utilizarán

estas plataformas en el transcurso de este año son la inspección

y adquisición de datos desde estaciones de monitoreo instaladas

en glaciares y apoyo en los estudios de estabilidad de taludes

utilizando imágenes y sensores de rango.

fINANCIAMIENTO

AMTC

- 78 -


SISTEMA DE MONITOREO PARA SEGuRIDAD DE TRAbAJADORES EN LA MINERíA CON APRENDIzAJE AuTOMÁTICO

CONTACTO

Dr. Claudio Pérez

[email protected]

ObJETIvO

La seguridad de los trabajadores en las empresas mineras es

de especial importancia debido a los múltiples peligros, que

pueden derivar en pérdidas humanas, incapacidad parcial o

inactividad temporal. Una de las medidas de resguardo para

mejorar la seguridad de los trabajadores y disminuir significati-

vamente los costos asociados a accidentes es la utilización de

monitoreo inteligente de faenas utilizando cámaras de video y

software de análisis de imágenes.

El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema de mo-

nitoreo de la operación en plantas de procesos de la industria

minera, para reducir los riesgos de accidentes laborales, mediante

la generación de alarmas preventivas, basado en procesamiento

de imágenes de video y modelos de aprendizaje continuo.

METODOLOGíA

El sistema propuesto permite monitorear zonas específicas de

una planta minera utilizando cámaras de video y un software

de análisis de imágenes. Este software es capaz de reconocer

objetos (maquinaria, equipos) y personas así como detectar su

presencia en zonas específicas de la planta. El software generará

alarmas cuando la maquinaria o las personas entren en zonas

prohibidas o interactúen de manera no deseada. Más específica-

mente, en este proyecto se propone automatizar la creación de

la base de datos de imágenes para entrenar y probar el sistema,

automatizar la selección de parámetros del reconocedor de ob-

jetos, desarrollar una interfaz para marcado de zonas prohibidas,

exclusión de conductas y programación de alarmas, calibración

semi-automática de los parámetros geométricos de la escena

para estimar tamaños de objetos, integración de información

proveniente de múltiples cámaras y el desarrollo de una interfaz

para la entrega de información y alarmas.

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- 79 -

RESuLTADOS

Se ha desarrollado un clasificador multiclase capaz de detectar

personas y vehículos en tiempo real con alta precisión. También se

han desarrollado herramientas para el marcado semi-automático

de videos para extraer los ejemplos que permitan el aprendizaje

del clasificador multiclase. También se desarrolló un método que

permite seleccionar los ejemplos de entrenamiento, reduciendo

el tiempo de entrenamiento manteniendo las tasas de clasifi-

cación. El sistema propuesto tiene una amplia potencialidad

para ser introducido en faenas mineras de la minería del cobre

u otras, en el ámbito nacional o del extranjero, directamente

en túneles mineros y en su adaptación futura a otros tipos de

industrias productivas, magnificando de esta forma el potencial

y mercado inicial detectados.

fINANCIAMIENTO

INNOVA Chile de CORFO

AMTC

FONDECYT

SOCIOS

NEC Chile

Micomo

- 80 -


MODELAMIENTO Y MAPEO 3D DE MINAS

CONTACTO

Dr. Martin Adams

[email protected]

ObJETIvO

La interpretación fidedigna de datos sensoriales en terrenos

abruptos y con alto contenido de polvo, como es el caso de

minas a rajo abierto y subterráneas, es crucial para la estima-

ción de perfiles de superficie de roca en 3D, la estimación de

volúmenes y, en general, para la construcción de mapas en 3D.

El objetivo de esta iniciativa es abordar la tele-operación de una

plataforma róbotica equipada con diversos sensores, incluyendo

medidores láser, cámaras y un radar de onda milimétrica. Cada

uno de estos dispositivos brinda tanto beneficios como desa-

fíos únicos. Todos ellos requieren, además, de un cuidadoso

procesamiento de datos para extraer la información útil y, a la

vez, descartar tanto el ruido, como aquella información que no

es de interés para la aplicación. Tal procesamiento, así como su

combinación con una adecuada estimación del movimiento del

vehículo son claves para el correcto modelamiento de perfiles de

superficie y la construcción de mapas de minas, lo que a su vez

está en directa relación con el mejoramiento de la seguridad y

la eficiencia de la automatización en minería. El objetivo final es

integrar estas tecnologías en una infraestructura de navegación

robótica autónoma para entornos mineros complejos.

METODOLOGíA

En la última década, desde diversos campos de investigación, han

surgido nuevas tecnologías que, a su vez, proveen innovadores

métodos, los cuales permiten procesar datos sensoriales de tal

manera que ahora es posible estimar simultáneamente tanto

la localización de objetos, como el número de estos objetos de

manera estadística. Este proyecto desarrolla dichas técnicas, de

forma tal que la información de perfiles de superficie del terreno

o del mapeo de minas puede ser extraída de las lecturas ruidosas

de los sensores, considerando a la vez, las probabilidades de

detección, de falsas alarmas y la incerteza en las mediciones de

distancia y dirección. Las características del movimiento de un

vehículo todo-terreno, junto con las características de ruido de los

sensores radar, láser y visión, pueden ser modeladas en minas

a rajo abierto y subterráneas. La posterior integración o fusión

de datos desde diferentes posiciones del vehículo, utilizando

la infraestructura de procesamiento antes mencionada, permite

lograr una estimación consistente de perfiles de superficie y

mapas de minas.

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- 81 -

RESuLTADOS

Un vehículo todo-terreno, la plataforma robótica Husky A200,

ha sido equipado con un radar rotatorio de onda milimétrica, un

medidor de distancia láser rotatorio y un sistema de cámaras.

Por medio de ejemplos ilustrativos del estado del arte en de-

tectores de características con estos sensores, han quedado de

manifiesto errores típicos en la interpretación de datos senso-

riales y la detección de objetos, motivando la necesidad de una

re-evaluación de los conceptos estocásticos de navegación y

construcción de mapas en robótica, que permita considerar de

manera conjunta tales errores.

Este proyecto se encuentra en fase inicial, y próximamente

se realizarán experimentos con el sistema robótico en minas

subterráneas y a rajo abierto. Estos experimentos explorarán

el potencial de lograr mapas confiables utilizando los datos

sensoriales provistos por el sistema.

fINANCIAMIENTO

AMTC

FONDECYT

Clearpath Robotics

SOCIOS

Clearpath Robotics

- 82 -


RECONOCIMIENTO DE LITOLOGíAS MEDIANTE ANÁLISIS DIGITAL DE IMÁGENES

CONTACTO

Dr. Claudio Pérez

[email protected]

ObJETIvO

Desarrollar un sistema para clasificar la composición litológica de

las rocas en tiempo real, utilizando técnicas de procesamiento

digital de imágenes y de inteligencia computacional. A partir

de imágenes digitales de rocas se extraen características, que

permiten clasificar las rocas en clases litológicas. También se

desarrollará un sistema para determinar mediante sensores de

profundidad la forma de las rocas. Esta información se adicionará

a las características de imágenes para mejorar las tasas de clasifi-

cación. La información de las clases de rocas permitirá optimizar

el proceso de molienda reduciendo la energía requerida en éste.

El sistema también podría ser utilizado para desviar material con

baja ley fuera del proceso de molienda.

METODOLOGíA

Se trabajará con bases de datos de imágenes de diversos

tipos de litologías y se crearán nuevas bases. Se desarrollarán

algoritmos de procesamiento digital de imágenes, extracción y

selección de características y de clasificación para reconocer las

litologías de rocas en tiempo real. Se utilizarán técnicas basadas

en inteligencia computacional para mejorar la metodología de

reconocimiento de patrones. También se utilizarán imágenes de

triangulación láser para obtener información 3D de las rocas. En

las imágenes se medirán características geométricas, de color,

textura y 3D, lo que permitirá obtener su clasificación y estimar

la composición litológica del mineral.

Para su desarrollo, se ha propuesto ejecutar estrategias basadas en

teoría de información para el aprendizaje y algoritmos evolutivos

para mejorar la selección de características, y poder trabajar con

aquellos datos que realmente aporten información trascendental

para separar las clases de litologías presentes. Además, paralela-

mente se está trabajando en el módulo clasificador, que puede

integrar modelos basados en redes neuronales, support vector

machines (SVM), Adaboost, clasificadores difusos, árboles de

decisión o combinaciones de ellos. Para la determinación de

profundidad se utilizará un sensor de rango. Esta información

sobre la forma de la roca se fusionará con la información de

las imágenes digitales para mejorar las tasas de clasificación.

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- 83 -

RESuLTADOS

Se han realizado pruebas con una base de datos de rocas de una

mina de níquel de Canadá en que se han probado las nuevas

innovaciones metodológicas comparándolas con otros métodos

publicados con la misma base de datos. Los resultados logrados

indican mejoras significativas respecto de otros ya publicados.

También se han utilizado imágenes de una base de datos de

una mina de cobre. En los próximos meses se adquirirá la base

de datos utilizando triangulación láser para extraer características

3D de las rocas.

fINANCIAMIENTO

AMTC

FONDECYT

FONDEF

SOCIOS

Micomo

NEC Chile

- 84 -


ObJETIvO

El desarrollo de esquemas de diagnóstico de fallas y pronóstico

de condiciones críticas en maquinaria minera se ha convertido

en un tema preponderante, por cuanto el impacto económico

de la fiabilidad del sistema y la operación rentable de los activos

críticos se hace cada vez mayor. Dichos esquemas tienen como

objetivo caracterizar la evolución de condiciones de falla incipiente

y estimar en tiempo real de la vida útil remanente (RUL, por sus

siglas en inglés) de equipos con el fin de facilitar su supervisión,

reducir costos de mantenimiento a través de la implementación

de estrategias predictivas, y asegurar la continuidad operativa

del proceso; considerando para estos efectos fuentes de incer-

tidumbre asociadas a condiciones de uso u operación. Especial

interés en los problemas asociados al desgaste y la corrosión,

en cintas transportadoras, trituradoras de mineral, molinos SAG,

motores eléctricos, cajas de engranajes, rodamientos, y equipos

mineros móviles (camiones, LHD, martillos de impacto).

SuPERvISIÓN DE PROCESOS Y MANTENIMIENTO PREDICTIvO

CONTACTO

Dr. Marcos Orchard

[email protected]

METODOLOGíA

Esta iniciativa contempla en una primera etapa el desarrollo de

herramientas de pre-procesamiento de datos para la generación

de indicadores de condición de equipos de minería, así como

la generación de módulos de fusión sensorial capaces de es-

tablecer indicadores de condición (IC) para equipos mineros.

Dichos indicadores resultan fundamentales a la hora de imple-

mentar sensores virtuales para la supervisión de maquinaria

y la determinación de modelos predictivos en una segunda

etapa; permitiendo establecer estructuras de caracterización

de la incertidumbre y el riesgo del sistema. La integración, en

una tercera etapa, de los mencionados indicadores, modelos

de riesgo, la caracterización probabilística de perfiles de utiliza-

ción futura, y algoritmos de predicción basados en métodos

secuenciales de Monte Carlo establecen medios concretos

para estimar la probabilidad de fallo crítico del equipo como

función del tiempo. Como resultado, no sólo es posible estimar

la vida útil remanente y cuantificar la disponibilidad mecánica de

equipos mineros en tiempo real, sino que optimizar los planes

de mantenimiento preventivos; convirtiéndolos de este modo

en enfoques predictivos de mantenimiento.

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- 85 -

RESuLTADOS

La caracterización del conjunto de parámetros críticos que afectan

el rendimiento y la vida útil de dispositivos de almacenamiento

de energía, y particularmente de baterías de Ion-Litio, es un tema

que ha cobrado especial relevancia en la actualidad. Lo anterior,

motivado primariamente por el impacto que dichos parámetros

tienen en el diseño de estrategias de optimización para recursos

energéticos renovables, además del desarrollo experimentado

por la industria de artículos tecnológicos y vehículos eléctricos.

Es así como en un esfuerzo conjunto con el Centro de Inno-

vación del Litio de la Universidad de Chile se han desarrollado

exitosamente módulos de supervisión y pronóstico del estado

de salud y el estado de carga de baterías de ion-litio. El primero

de éstos parámetros condiciona directamente el número de

ciclos de carga/descarga realizables antes de la degradación y

el consiguiente remplazo/reciclaje de baterías. Por otra parte, el

estado-de-carga condiciona el nivel de autonomía del sistema

alimentado mediante ESD al proporcionar una medida de la

energía remanente en el sistema. El módulo permite estimar el

estado actual de dichos parámetros y predecir la degradación

de los mismos en función de una caracterización de perfiles

de utilización futura.

fINANCIAMIENTO

FONDECYT

Centro de Innovación del Litio

AMTC

SOCIOS

Centro de Innovación del Litio

- 86 -


CALENTAMIENTO INDuCTIvO DE SOLuCIONES PARA LA MINERíA

CONTACTO

Dr. Manuel Duarte

[email protected]

ObJETIvO

Diseñar y construir sistemas de calentamiento de soluciones

por inducción magnética con aplicaciones en los procesos de

biolixiviación y electro-obtención en altura, con el fin de hacerlos

más eficientes. Las principales ventajas del sistema de calenta-

miento propuesto frente a otros sistemas de calentamiento, son

el hecho que no hay combustión, no aparecen puntos calientes,

su mayor densidad de potencia, su menor mantenimiento, su

mayor controlabilidad (sistema de control efectivo), su mayor

eficiencia (independiente de la altura) y al ser un sistema de

calentamiento de pasada no requiere de estanques adicionales.

A más largo plazo, se proyecta orientar las investigaciones al

diseño y fabricación de equipos de calentamiento inductivo

para otras aplicaciones, tales como reemplazo de calderas y

calefones en la industria, comercio y sector domiciliario, desa-

rrollo de sistemas eficientes de calefacción y agua caliente en

edificios y viviendas, entre otros.

METODOLOGíA

La metodología empleada en el desarrollo del proyecto consiste

en el diseño de una fuente de frecuencia media que genera

un campo magnético, un susceptor magnético celular que

transfiere, al fluido en el que se encuentra inmerso, la energía

proveniente del campo magnético en forma de energía calórica,

y un sistema de control adaptable robusto de temperatura para

el sistema en su conjunto.

En el desarrollo del proyecto se estudiaron en profundidad los

principales aspectos relacionados con la solución propuesta

tales como; electrónica de potencia, hidrometalurgia y biolixi-

viación, transferencia térmica, control automático, compatibili-

dad electromagnética impactos biológicos, y comparaciones

técnico-económicas.

Para evaluar la solución propuesta se han desarrollado mo-

delos del sistema inductivo y efectuado las correspondientes

simulaciones para estudiar su comportamiento dinámico.

Posteriormente se construyó un prototipo de 30 kW a escala

de laboratorio, que permitió validar las simulaciones y obtener

importantes conclusiones prácticas. En la siguiente etapa se

procedió al diseño y construcción de un prototipo de 500 kW

a escala semi-industrial, el cual fue evaluado y operado en la

planta Los Bronces de Anglo American Chile, con resultados

bastante satisfactorios.

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- 87 -

RESuLTADOS

Los principales resultados obtenidos en el proyecto correspon-

den al diseño y construcción de un susceptor para transferencia

térmica, diseño y construcción de un equipo de calentamiento

inductivo a nivel de laboratorio (30 kW), y otro equipo de calen-

tamiento inductivo a nivel semi-industrial (500 kW), probado en

la planta Los Bronces de Anglo American Chile, con eficiencias

entre el 95% y 97%.

Dentro de los resultados se puede mencionar la solicitud de

patente en Chile No. 01053, “Sistema de Calentamiento Inductivo

de Soluciones para Plantas de Biolixiviación y Electro-Obtención

en Altura”, del 30 de Septiembre de 2010. También es importante

mencionar el inicio del proceso de patentamiento internacional

del equipo de calentamiento inductivo realizado durante 2011.

En la actualidad, se está a la espera de conseguir los recursos

necesarios para realizar pruebas de largo plazo del equipo de

500 kW, con el fin de verificar en terreno los beneficios del

aumento de temperatura en el proceso de biolixiviación.

fINANCIAMIENTO

AMTC

FONDEF

SOCIOS

Universidad Técnica Federico Santa María

IDT

Anglo American Chile

05

- 88 -



Por la naturaleza de sus acciones, la minería

genera impactos directos e indirectos y es

una de las industrias con mayor potencial

para modificar el entorno natural y cultural,

originando cambios ambientales y sociales.

Es por ello que se hace imperioso desa-

rrollar conocimiento básico y tecnologías

que permitan prever y mitigar los impactos

de la actividad minera, durante su ope-

ración y abandono, respecto a la calidad

del aire y agua, así como los ecosistemas

que dependen de estos elementos para

su subsistencia, y sobre las comunidades

que conviven con la minería.

AGuA Y SuSTENTAbILIDAD AMbIENTAL

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05

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ObJETIvO

Por la naturaleza de sus acciones, la minería es una de las in-

dustrias con mayor potencial para modificar el entorno natural

y cultural. La sustentabilidad ambiental de la industria minera

requiere de conocimiento de punta acerca de los factores de

riesgo que pueden afectar tanto a la faena como al entorno

de la misma. Estos factores de riesgo incluyen: la variabilidad

e incertidumbre asociadas a fuentes de agua; la ocurrencia de

eventos extremos como crecidas, aluviones y avalanchas que

pueden interrumpir operaciones, dañar infraestructura y ocasionar

la pérdida de vidas; la alteración de equilibrios biológicos en eco-

sistemas frágiles en zonas influenciadas por la actividad minera;

y problemas de diseño que pueden afectar negativamente la

eficiencia hídrica y energética de procesos, así como ocasionar

escapes no controlados de sustancias nocivas.

La misión de este grupo es desarrollar conocimiento básico y

tecnologías que permitan prever y mitigar los impactos de la

actividad minera, durante su operación y abandono, sobre la

calidad del agua y aire; sobre ecosistemas en zonas de influencia

minera; y sobre las comunidades humanas que conviven con

la minería. El objetivo general del grupo consiste en desarrollar

modelos predictivos del comportamiento de diversos sistemas

tecnológicos y naturales que determinan el grado de sustenta-

bilidad ambiental de la industria minera, incluyendo el funcio-

namiento de los sistemas hidrológicos que sirven como fuente

AGuA Y SuSTENTAbILIDAD AMbIENTAL

de agua superficial y subterránea a la minería; los mecanismos

biológicos y fisicoquímicos que determinan el comportamiento

de ecosistemas acuáticos; así como la ciencia aplicada al diseño

y operación óptima de sistemas de ingeniería intensivos en el

uso de agua, dentro del ámbito minero.


• Análisis y gestión de riesgo hidrometeorológico: incluye

investigación básica y aplicada destinada a la cuantificación

del riesgo a que se ven expuestas las faenas mineras pro-

ducto de evento hidrometeorológicos a distintas escalas

temporales (tormentas, sequías, cambio climático); asimismo,

busca desarrollar herramientas transferibles de gestión de

dicho riesgo, por la vía de sistemas de pronóstico y alerta,

y de soporte de decisiones en condiciones de incertidum-

bre. Actualmente se desarrollan investigaciones específicas

orientadas al pronóstico de disponibilidad de agua en zonas

de montaña, así como a la predicción de la ocurrencia de

aluviones producto de tormentas extremas.

• Sustentabilidad e impacto ambiental: incluye investigación

básica y aplicada orientada al control y mitigación de emisio-

nes de compuestos contaminantes desde faenas mineras,

depósitos de relaves y material de desecho hacia la atmósfera

y medios acuáticos. Asimismo, busca caracterizar de manera

detallada los mecanismos hidro-físico-químicos y biológicos

que determinan la vulnerabilidad o resiliencia de ecosiste-

mas ante las perturbaciones más frecuentes asociadas a la

industria minera. El conocimiento de estos mecanismos no

sólo permite disminuir las probabilidades de efectos inde-

seados de proyectos mineros, sino que eventualmente se

podrá aplicar a la restauración de ecosistemas como lagunas

altiplánicas, vegas y bofedales que hayan podido ser objeto

de alteraciones producto de la actividad minera.

• Eficiencia hídrica y aguas industriales: se orienta a la inves-

tigación y desarrollo de metodologías para el transporte

hidráulico de pulpas y relaves espesados, con el fin de

aumentar la eficiencia en el uso de agua y energía en esta

faceta de los procesos mineros.

JEfE DEL GRuPO

Dr. James McPhee

[email protected]

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APLICACIÓN

El grupo de Agua y sustentabilidad ambiental actualmente de-

sarrolla proyectos de investigación básica y aplicada en todos

sus ámbitos de acción. Entre ellos destacan:

Biota Acuática y Calidad de Agua en el Salar de Atacama. Para

SQM (2013). Estos estudios consisten en el levantamiento y

seguimiento ambiental de variables físico-químicas y biológicas

de los sistemas Lagunares Sóncor, Puilar, Peine y Aguas de Que-

lana del Salar de Atacama. Los informes evacuados anualmente

del estudio de estos sistemas son parte de las resoluciones de

calificación ambiental (RCA) adscritas a las diferentes activida-

des extractivas desarrolladas por la empresa SQM en el Salar

de Atacama. Los trabajos asociados a este proyecto incluyen

actividades de terreno y gabinete.

Estudio Integral de Disponibilidad y Riesgo Hídrico; para Co-

delco-División El Teniente. (2011-2013). En proyecto se busca

responder preguntas relacionadas con riesgos de flujos aluvio-

nales, así como también proyecciones de disponibilidad de

recursos hídricos en el largo plazo en zonas de montaña que

abastecen a la faena de la División El Teniente de CODELCO.

Este proyecto tiene el valor de que una empresa productiva

se encuentra financiando un estudio que se ha planteado en

todo momento como de investigación, con trabajos de terreno,

gabinete y laboratorio.

LOGROS

FONDEQUIP-Equipamiento Mediano (2012): “Tomógrafo

con sistemas de medición de flujos de mezclas sólido-fluido

por resistencia y capacitancia eléctrica”. Investigador Principal:

Christian Ihle.: El equipamiento permite medir detalles de flu-

jos de sólidos en medios acuosos y gaseosos. Está diseñado

para obtener, de forma no invasiva, propiedades específicas

de mezclas sólidos-fluido, como por ejemplo, concentración

de sólidos y campos de velocidad en las distintas fases. La

característica no invasiva hace posible “ver” las propiedades de

medios particulados sólido-líquidos complejos tales como pulpas

mineras y flujos de detritos sin interponer obstáculos, haciendo

posible estudiar cuantitativamente procesos de segregación

de fases. Además, el equipo es capaz de obtener información

relevante de flujos gravitacionales de medios granulares en

gases, complementando así la línea de investigación del grupo

en dinámica de avalanchas.

FONDECYT 1112184 (2012-2015) - “Characterizing storage

and its impact on hydrologic modeling in high elevation basins

on the Andes Cordillera between 30ºS and 36ºS”. Investigador

Principal: James McPhee

FONDECYT 1130910 (2013-2015) –- “Bedforms in non-New-

tonian fluid flows”. Investigador Principal.: Aldo Tamburrino

FONDECYT-INICIACION 11110201 (2012-2014). Experimental

and numerical study on two-phase flow and segregation in mild

sloping conducts. Investigador principal: Christian Ihle

- 92 -


ObJETIvO

El propósito de esta iniciativa es apoyar a la actividad minera a

través del fomento de prácticas sustentables en sus operaciones

y particularmente mediante la reducción de impactos sobre los

recursos naturales y la población humana. La fórmula para lograr

este objetivo es la innovación en procedimientos y tecnologías

medioambientales, asociadas a la actividad minera en todo el

territorio nacional.

ObJETIvOS ESPECífICOS

Implementar sistemas de alta tecnología de monitoreo de

impactos ambientales, conforme a las necesidades de cada

proyecto minero.

• Desarrollar modelos de restauración ambiental aplicada a

diferentes pasivos ambientales mineros.

• Investigar sobre mecanismos de mitigación y remediación de

contaminantes en matrices con impacto sobre poblaciones

humanas.

• Generar indicadores de calidad ambiental en sitios con gran

valor ecológico tanto a nivel local como nacional.

METODOLOGíA

La propuesta considera un trabajo multidisplinario, encabezado

por el grupo de Agua y Sustentabilidad Ambiental del Advan-

ced Mining Technology Center (ASA-AMTC), el cual concentra

capacidades en química ambiental, hidrodinámica ambiental,

mecánica de fluidos, riesgos naturales e industriales y ecología

de sistemas. De esta manera, la forma de trabajo consiste en

abordar cada iniciativa desde las distintas perspectivas técnicas

y profesionales del grupo. Por otra parte, el grupo ASA-AMTC

mantiene vínculos institucionales que le permiten utilizar una

infraestructura científica de punta en las área de hidrología,

calidad de aguas y química ambiental.

MINERíA SuSTENTAbLE: ESTuDIOS DE MITIGACIÓN DE IMPACTOS SObRE LOS RECuRSOS NATuRALES Y LA PObLACIÓN

CONTACTO

Dra. Paula Díaz-Palma

[email protected]

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- 93 -

RESuLTADOS

Porque cada sistema ambiental es único e irreplicable, los

resultados de esta iniciativa se conceptualizan como un proto-

colo o bien como una metodología conceptual de análisis, que

combina explícitamente las dimensiones científicas y técnicas

indicadas antes. Dada la reciente creación de la iniciativa Mine-

ría Sustentable: Estudios de Mitigación de Impactos sobre los

Recursos Naturales y la Población, los siguientes son resultados

esperados con la concreción de los proyectos actualmente en

etapa de evaluación:

• Bases técnicas para la implementación de biomonitoreo de

Arsénico en el Río Loa.

• Modelos de productividad primaria de comunidades micro-

bianas de salares altoandinos.

• Tecnologías de prevención del biofouling en el uso de agua

de mar en minería.

Asimismo, se resalta la firma de Convenios con la Empresa

Minera SQM para realizar el monitoreo del Medio Ambiente

Físico y Comunidades Biológicas de los Ecosistemas Lagunares

de Sóncor y Peine, localizadas en el Salar de Atacama.

fINANCIAMIENTO

Empresa Minera SQM

AMTC

SOCIOS

Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, UCH

Departamento de Química de la Universidad Católica del Norte

- 94 -


ESTuDIO INTEGRAL DE RECuRSOS Y RIESGO HíDRICO EN zONAS DE ALTA MONTAñA

CONTACTO

Dr. James McPhee

[email protected]

ObJETIvO

Importantes faenas mineras en Chile y el mundo se desarrollan

en ambientes de clima extremo, ya sea por su aridez, por su baja

temperatura o bien por la ocurrencia de eventos meteorológicos

extremos. Estos extremos meteorológicos (tormentas) y climáticos

(sequías, cambio climático) pueden afectar la continuidad de

operaciones, así como la sustentabilidad de la industria en el

largo plazo. El presente proyecto tiene como objetivo desarrollar

herramientas de pronóstico de disponibilidad de agua y de riesgo

asociado a eventos hidrometeorológicos extremos, utilizando

datos de terreno, información remota, modelos matemáticos

de simulación y sistemas de soporte de decisiones.

METODOLOGíA

La metodología de trabajo combina actividades de laboratorio,

terreno y gabinete. En el laboratorio, se están desarrollando dos

experimentos orientados a entender los fenómenos que gatillan

desprendimientos de terreno en presencia de agua, dando origen

a aluviones y flujos de detritos. En terreno se monitorean perma-

nentemente dos cuencas piloto; una para estudiar los procesos

de acumulación y derretimiento de nieve, con sus condicionantes

meteorológicas, topográficas y endógenas; y otra para observar

en escala de prototipo y al mayor detalle posible fenómenos

de aluviones y flujos de detritos con el fin de validar modelos

y supuestos. En gabinete, se desarrollan modelos hidrológicos

para evaluar el efecto del cambio climático sobre la ocurrencia

de precipitaciones así como la acumulación y derretimiento de

nieves. También se trabaja en el desarrollo de un sistema de

soporte de decisiones, que integre la información recopilada

en terreno y generada por los modelos matemáticos, y sugiera

medidas de acción a los operadores de la mina con el fin de

minimizar las pérdidas por daños y/o interrupción de faenas.

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- 95 -

RESuLTADOS

• Análisis en detalle de los registros hidrometeorológicos

disponibles en la zona, y estimaciones actualizadas de la

disponibilidad histórica de recursos hídricos.

• Análisis de registro de tormentas, y diagnóstico de factores

clave para la severidad de las mismas, así como de la pre-

dictabilidad de tormentas intensas.

• Desarrollo de modelos computacionales, que relacionan las

forzantes meteorológicas con las condiciones hidrológicas más

comúnmente asociadas con aluviones y flujos de detritos.

• Construcción de dos instalaciones experimentales, y de-

sarrollo de sensores especiales para medir esfuerzos de

corte en presencia de un flujo de detritos, lo que permitirá

mejorar nuestros entendimiento de los fenómenos físicos

que los gobiernan.

• Desarrollo de un proceso sistemático de recolección de datos

de profundidad y densidad de nieve, que permitirá validar

los modelos hidrológicos elaborados como parte del estudio.

fINANCIAMIENTO

AMTC

División El Teniente de CODELCO

CONICYT

SOCIOS

División El Teniente de CODELCO

Dirección General de Aguas

CONICYT


Departamento de Geofísica, FCFM, UCH

- 96 -


CONTACTO

Dr. Christian Ihle

[email protected]

ObJETIvO

El propósito de esta iniciativa es el estudio de nuevas posibilidades

operacionales y de infraestructura asociadas al empleo de agua

y energía en conducciones de pulpas y relaves. Al respecto, se

plantea como objetivo la necesidad de obtener criterios raciona-

les, basados en conceptos de uso eficiente combinado de agua

y energía, concurrentemente con la optimización de métricas

ambientales, para el diseño y operación de sistemas de trans-

porte hidráulico de pulpas y relaves por topografías complejas.

ObJETIvOS ESPECífICOS

• El desarrollo de algoritmos numéricos y conceptuales para

el uso eficiente de agua y energía.

• La identificación de infraestructura óptima en los sentidos

económico y ambiental.

• El desarrollo de investigación de punta para la implementación

operacional de los puntos óptimos de trabajo encontrados.

uSO EfICIENTE DE AGuA Y ENERGíA EN SISTEMAS DE TRANSPORTE HIDRÁuLICO DE CONCENTRADOS Y RELAvES

METODOLOGíA

Se adopta en el desarrollo de esta línea un enfoque combinado

que, por un lado, recoge el estado del arte en modelación de

consumo de energía en sistemas de transporte hidráulico de

sólidos, incluyendo efectos de topografía, reología de mezclas

y la dinámica de segregación de partículas y la formación de

estructuras coherentes tales como dunas, junto con la definición

de una función de costo que combina métricas de consumo de

energía y agua con indicadores ambientales tales como energía

incorporada y huella de carbono. A partir de esta definición

fundamental y sus restricciones se configura un problema de

optimización que luego se resuelve para las variables de control

del proceso o bien para aquellas que gobiernan la definición del

equipamiento de transporte. Por otro lado, se busca a través de

la presente iniciativa la identificación de límites prácticos para

la realización de operaciones críticas tales como detenciones

prolongadas de los sistemas de transporte de pulpas o relaves

sin el vaciamiento de las tubería, minimizando así el uso de

agua. En este contexto, se ha obtenido financiamiento para

investigación básica en el seno del grupo en diversos aspectos

de la física de suspensiones hiperconcentradas, a través de dos

proyectos FONDECYT y un proyecto FONDEQUIP. El enfoque

de trabajo es tanto numérico como experimental y tiene un

carácter interdisciplinario.

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- 97 -

RESuLTADOS

Los resultados obtenidos hasta ahora indican, en algunos casos

particulares, una tendencia a operaciones óptimas con mayo-

res concentraciones, mayores flujos y por una menor fracción

del tiempo total disponible en escenarios de costos de agua y

energía conmensurables con la realidad local. Por otro lado, se

ha encontrado que las fluctuaciones propias de las caracterís-

ticas mineralógicas y las incertidumbres en las condiciones de

proceso de las que provienen las pulpas y relaves tienen un

impacto significativo en los parámetros óptimos de operación.

En materia de infraestructura, distintos escenarios de costos de

agua, energía y materias primas pueden determinar, además

de distintas condiciones de operación a las usuales, la elección

de diferentes características de suministros clave, tales como

tuberías y sistemas de impulsión, además de la definición de

distintas estrategias de protección de instalaciones y la restitución

operacional a partir de diversos procesos de segregación de

material sólido. Asimismo, el análisis del problema de diseño y

operación en condiciones de incertidumbre en la explotación

aporta resultados y soluciones novedosos, que en suma redun-

dan en diferencias substanciales de costos en comparación con

valores obtenidos mediante enfoques tradicionales de diseño y

operación. Desde el punto de vista de la aplicación inmediata,

los resultados esperados buscan generalizar los obtenidos a la

fecha, considerando trazados reales de sistemas de trasporte

de concentrados y relaves, incluyendo el efecto que tiene la

longitud y diferencia de cotas entre puntos altos y bajos de la

tubería, así como la secuencia de estos puntos en el trazado.

Además, se espera generar conocimiento básico del problema,

particularmente, en lo relativo a la física de la segregación y

sedimentación de partículas cuando se detiene la impulsión.

fINANCIAMIENTO

FONDECYT

FONDEQUIP

- 98 -


EfECTOS DEL CAMbIO CLIMÁTICO SObRE GLACIARES EN CHILE CENTRO-NORTE

CONTACTO

Dr. James McPhee

[email protected]

ObJETIvO

Estudios recientes efectuados en cuencas con cobertura mode-

rada de glaciares muestran que la contribución al caudal de agua

de los ríos desde estas masas de hielo, en años secos, puede

exceder de un 50%. Al ser una componente fundamental en la

mantención de los caudales en ríos de clima semi-árido en Chile

central, es fundamental adquirir conocimiento y lograr mejores

predicciones sobre la evolución de los glaciares y su contribución

hídrica en un contexto de cambio climático acelerado.

El objetivo principal de esta iniciativa es construir y validar un

modelo de balance de masas glaciar aplicable en cuencas ca-

racterísticas de los Andes de Chile Central, que permita hacer

estimaciones de disponibilidad hídrica en distintos escenarios

climáticos futuros, así como bajo diversas condiciones de va-

riabilidad climática tales como ENSO (El Niño), la Oscilación

Decadal del Pacifico (PDO), y otros escenarios de sequía. Con

el fin de obtener datos de terreno, clave para la validación de

los modelos a desarrollar, se implementa una estrategia de

monitoreo meteorológico, glaciológico y fluviométrico continuo

en cuencas de alta montaña. Complementariamente, se busca

validar la utilidad de trazadores ambientales, como los isótopos

estables de agua y datos hidroquímicos, para caracterizar el aporte

hidrológico de los glaciares en relación con otros aportes, como

los provenientes de nieves y aguas subterráneas.

METODOLOGíA

La metodología combina mediciones de diversa naturaleza y

el desarrollo de modelos de balance de masa y energía para

caracterizar la acumulación y derretimiento de hielo en glaciares.

Intensas campañas de terreno permiten obtener mediciones

glaciológicas, tales como tasas de ablación y acumulación y

variaciones de la topografía glaciar; también se agregan medi-

ciones meteorológicas, que permiten estimar las forzantes como

radiación solar, temperatura del aire, etc. Datos provenientes de

plataformas satelitales permiten mapear de manera eficiente la

cobertura de hielo, para validar los modelos construidos.

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fINANCIAMIENTO

CONICYT

DGA


SOCIOS

DGA

CONICYT

ETH - Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland

Centro de Estudios Avanzados de Zonas Áridas (CEAZA)

University of California, Los Ángeles, EE.UU.

RESuLTADOS

Nuevas bases de datos de variables hidroglaciológicas de alta

resolución espacial y temporal, para aumentar el conocimiento

científico sobre el comportamiento de glaciares en climas

semiáridos.

Nuevos modelos de balance de masa glaciar, especialmente

adaptados para regiones semiáridas y con capacidad de modelar

glaciares blancos así como cubiertos.

Nuevas metodologías para analizar datos de caudal, y discrimi-

nar la fracción de agua proveniente de glaciares y otras fuentes

hídricas (nieve y subsuelo), a partir de datos de isotopía y

química de aguas.

- 100 -


CONTACTO

Dr. James McPhee

[email protected]

ACTuALIzACIÓN DE LA RED NIvOMÉTRICA NACIONAL Y PRONÓSTICO DE CAuDALES DE DESHIELO

ObJETIvO

Anualmente la Dirección General de Aguas (DGA) realiza en

el mes de Septiembre un pronóstico de caudales de deshielo

para distintas cuencas hidrográficas comprendidas los ríos

Copiapó y Ñuble. El objetivo general del estudio consiste en

proponer, implementar y evaluar un sistema de medición que

permita cuantificar de manera adecuada los recursos hídricos

provenientes de la alta cordillera, proponiendo y aplicando

un nuevo marco metodológico de pronóstico de caudales de

deshielo para las cuencas previamente seleccionadas en las

regiones de interés del país. Actualmente, existen fuentes de

información satelitales, que entregan datos acerca de la cubierta

nival en las zonas cordilleranas, que no se aprovechan en las

metodologías de pronóstico usadas por la DGA. Esta iniciativa

busca incorporar nuevas fuentes de información, mejores datos

de terreno y metodologías de última generación para mejorar

el pronóstico de deshielo actualmente entregado por la DGA.

METODOLOGíA

La iniciativa requiere un reconocimiento periódico de la zona

cordillerana en cuencas representativas de macrozonas climáti-

cas, con el objeto de analizar los parámetros meteorológicos y

fisiográficos que permitan caracterizar de mejor forma el proceso

de acumulación y derretimiento nival. Específicamente, se desea

muestrear la profundidad del manto nival mediante sondeos

manuales distribuidos espacialmente en zonas de interés, con

el objeto de caracterizar la relación entre esta variable y las

características fisiográficas del terreno. El muestreo se diseñará

siguiendo el principio de “landscape-based sampling”, en el

que se mide la profundidad del manto en sectores de una

cuenca representativos de los distintos factores que controlan la

distribución de la nieve durante el invierno, es decir: elevación,

exposición a los vientos predominantes, y pendiente del terreno,

Se llevará a cabo un análisis de los patrones de distribución

espacial del manto nival por medio del equivalente en agua

de nieve estimado en terreno y modelado espacialmente. Se

desarrollarán modelos de distribución espacial del equivalente

en agua de nieve que consideren los controles topográficos y

meteorológicos (elevación, pendiente, orientación, exposición al

viento, exposición solar, etc.) que afectan al manto nival durante

el invierno. Estos modelos de reconstrucción del equivalente

en agua de nieve serán validados y retroalimentados con los

datos levantados en la sección en terreno así como relaciona-

dos estadísticamente con los datos medidos en las estaciones

nivométricas de la Dirección General de Aguas.

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RESuLTADOS ESPERADOS

Patrones de distribución del manto nival: El estudio de los patrones

de distribución nival se realizaran principalmente comparando las

estimaciones del equivalente en agua de nieve en terreno y las

reconstrucciones realizadas respecto a la elevación, orientación,

pendiente y exposición al viento máxima.

Mejoramiento de la red de monitoreo nival: El mejoramiento

/ complemento de la red de monitoreo actual que posee la

Dirección General de Aguas se basará en criterios técnicos. Tras

la Etapa 1 del estudio se identificó defectos en las obras civiles,

falta de instrumental meteorológico y nival, así como falencias

en la cobertura de la red en grandes partes de la cordillera de

los Andes centrales.

Metodologías de pronóstico de deshielo: para el año 2013

se propondrá un pronóstico estadístico basado en curvas de

agotamiento del volumen de escorrentía de deshielo cuyos

predictores corresponderán a un set de variables meteorológi-

cas, nivales y/o climatológicas registradas a nivel puntual. Otra

estrategia es pronosticar directamente en base a la curva de

agotamiento mensual de la cobertura nival promedio espacial.

fINANCIAMIENTO

AMTC

DGA-MOP

FONDECYT

Relaciones Internacionales CONICYT

SOCIOS

DGA

CONICYT

ETH - Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland

(Proyecto SER)


Departamento de Geofísica, FCFM, UCH

- 102 -


PRESuPuESTO 2009-2013

PRESuPuESTO AMTC AñO 2009 - 2013

Financiamiento Basal $ 4.100.000.000

Industria $ 2.636.495.242

Investigación Básica $ 1.686.326.000

I + D Precompetitivo $ 1.459.616.499

Cooperación Internacional $ 86.997.700

Universidad de Chile $ 380.000.000

TOTAL $ 10.349.435.411

PRESuPuESTO INfRAESTRuCTuRA

Financiamiento Basal Infraestructura $ 400.000.000

Universidad de Chile $ 400.000.000

TOTAL $ 800.000.000

Fina

ncia

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PRESuPuESTO AMTC AñO 2009 - 2013

39,6%

25,5%

16,3%14,1%

0,8%3,7%

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RESuLTADOSRESuLTADOS 2011-2012

AñO 2011

Publicaciones ISI 2011 38

Publicaciones No ISI 2011 63

Graduados Magíster 2011 10

Graduados Doctorado 2011 5

Postdoctorados 8

Proyectos con la Empresa 38

Proyectos FONDECYT 15

Proyectos FONDEF / INNOVA 7

Solicitudes Patentes 0

Registro Software 2

AñO 2012

Publicaciones ISI 47

Publicaciones no ISI 81

Graduados Magíster 15

Graduados Doctorados 5

Postdoctorados 11

Proyectos con la Empresa 39

Proyectos FONDECYT 20

Proyectos FONDEF-INNOVA 9

Solicitud de Patentes 1

Registro de Software 3

- 104 -


PubLICACIONES SELECCIONADAS AñO 2012

PubLICACIONES EN REvISTAS ISI

1. Castro, R; vargas, R; de la Huerta f., ”How to determine drawpoint spacing at Panel Caving: case study at El Teniente Mine”, Journal of the South Afr. Inst Min and Metall, Vol. 112, 871-876, Octubre 2012

2. Chen, C., brown, D., Sconyers, C., zhang, b., vachtseva-nos, G., and Orchard, M., “An integrated architecture for fault diagnosis and failure prognosis of complex engineering systems”, Expert Systems with Applications, Vol. 39, Issue 10, 9031-9040, Agosto 2012

3. Chen, C., vachtsevanos, G., Orchard, M. “Machine Remaining Useful Life Prediction: an Integrated Adaptive Neuro-Fuzzy and High-Order Particle Filtering Approach”, Mechanical Systems and Signal Processing”, Vol. 28, 597-607, Abril 2012

4. Contreras-Reyes, E .; Jara, J .; Grevemeyer, I .; Ruiz, S .; Carrizo, D ., “Abrupt change in the dip of the subducting plate beneath north Chile”, Nature Geoscience, Vol. 5, 342-345, Mayo 2012

5. Costa, A., M. vilaragut, J.C. Travieso-Torres, M.A. Duar-te-Mermoud, J. Muñoz and I. Yznaga, “MATLAB based simulation toolbox for the study and design of induction motor FOC speed drives”, Computer Applications in Engineering Education, Vol. 20(2), 295-312, Febrero 2012

6. Cuba, M., Leuangthong, O., Ortiz, J. M., “Detecting and quantifying sources of non-stationarity via experimental se-mivariogram modeling”, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, Vol. 26, 247-260, 2012

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11. Emery, X., Ortiz, J. M., “Enhanced coregionalization analysis for simulating vector Gaussian random fields”, Computers & Geosciences, Vol. 42, 126-135, 2012

12. Emery, X., Peláez, M., “Reducing the number of orthogonal factors in linear coregionalization modeling”, Computers & Geosciences, Vol. 46, 149-156, 2012

13. Emery,X., Kracht, w., Egaña A., Garrido, f., “Using Two-Point Set Statistics to Estimate the Diameter Distribution in Boolean Models with Circular Grains”, Mathematical Geosciences, Vol. 44, 805-822, Octubre 2012

14. Hermosilla, G., Ruiz-del-Solar, J., verschae, R., and Correa, M., “A Comparative Study of Thermal Face Recognition Me-thods in Unconstrained Environments”, Pattern Recognition, Vol. 45, No. 7, 2445-2459, Julio 2012

15. Ihle, C.f. and A. Tamburrino, “Uncertainties in key transport variables in homogeneous slurry flows in pipelines”, Minerals Engineering, Vol. 32, 54-59, Mayo 2012

16. Ihle, C.f. and A. Tamburrino, “Variables affecting energy efficiency in turbulent ore concentrate pipeline transport”, Minerals Engineering, Vol. 39, 62-70, Diciembre 2012

17. Loncomilla, P., and Ruiz-del-Solar, J., “Visual SLAM based on Rigid-Body 3D landmarks”, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 66, No. 1-2, 125-149, Julio 2012

18. Mendoza, P., James McPhee, and Ximena vargas, “Uncer-tainty in flood forecasting: A distributed modeling approach in a sparse data catchment”, Water Resources Research (2012), Vol. 48,9, Octubre 2012

19. Montoya, C., Emery, X., Rubio, E., wiertz, J. Multivariate resources modelling for assessing uncertainty in mine design and mine planning, Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 112, 353-363, 2012

20. Montserrat, S., A. Tamburrino, O. Roche and Y. Niño, “Pore fluid pressure diffusion in defluidizing granular columns”, Journal of Geophysical Research - Solid Earth, Vol. 117, 1-15, Junio 2012

21. Muñoz, M., Charrier, R., fanning, M. y Maksaev, v., “ Zircon trace element and O-Hf isotope analyses of mineralized in-trusions from El Teniente deposit, Chilean Andes: constraints on the source and magmatic evolution of Porphyry Cu-Mo related magmas”, Journal of Petrology, Vol.53, 1091-1122, Junio 2012

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24. Rosales, M., Niño, Y., and valencia, A., “On the application of the Fourier series solution to the hydromagnetic buoyant two-dimensional laminar vertical jet”, Mathematical Problems in Engineering 2012, 14 pages, Octubre 2012

25. Ruiz-del-Solar, J., and weitzenfeled, A., “Advances in Ro-botics in Latin America”, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 66, No.1-2, 1-2, Julio 2012

26. Tapia, J .; Audry, S .; Townley, b .; Duprey, JL ., “Geoche-mical background, baseline and origin of contaminants from sediments in the mining-impacted Altiplano and Eastern Cordillera of Oruro, Bolivia”, Geochemistry Exploration Envi-ronment Analysis, Vol. 12, Febrero 2012.

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5. Caballero, E., Emery, X., “Multivariate estimation of recove-rable resources in a lateritic nickel deposit”, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

6. Carrasco, f., Astudillo, f., Lacassie, J.P., Ruiz-del-Solar, J., “Geoquímica y espectrometría de sedimentos activos en la cuenca del Limarí: Análisis mediante redes neuronales”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Chile, Agosto 2012

7. Carrizo, D., Eduardo Contreras, J. Jara, I Meyer, S. Ruiz, “Abrupt change in the dip of the subducting plate governs megathrust seismicity in north Chile”,XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

8. Carrizo, D., w. Silva, Iván vela, Diana Comte, “Búsqueda del control estructural en la evolución de la permeabilidad del Yacimiento Río Blanco - Los Bronces”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

9. Castillo, P., Emery, X., Townley, b., Puig, A., “Aplicación de kriging factorial en exploración geoquímica de zonas cubiertas muestreadas con colectores pasivos”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

10. Castro, R.; Orellana, L; Pineda, M, “Physical modelling as an engineering tool for mining: theory and practice”, 6th Mass Mining and Exhibition Conference Massmin 2012, Proceedings, Canada, Junio 2012

11. Cortés, J., Marcelo farías, Diana Comte, Reynaldo Charrier, “Estructuras y depósitos neógenos de la región de Cariquima (Altiplano Chileno): Implicancias en el origen de la Cordillera Occidental”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

12. Diaz G., Parra A.J., Egaña A.f., Ortiz J.M., “Filter clustering for segmentation based on texture and color”, ALGES Lab Research Annual Report, 13p, Proceedings, Santiago, Chile, Marzo 2012

13. Egaña, A., Julián M. Ortiz, “Metodologías computacionales de restitución geométrica de cuerpos geológicos para eva-luación de yacimientos”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

14. fuenzalida, M; Castro, R., “How does caved rock mass behave under confinement?”, 6th International Seminar on Deep and High Stress mining, Proceedings, Australia, Abril 2012

15. Gálvez, I., Emery, X., “Modelamiento geoestadístico de mineralogías de sulfuros en un yacimiento de cobre”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

16. Gálvez, I., Emery, X., “Geostatistical modeling of the sulphi-de mineralogy in a copper ore deposit“, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

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17. Garrido, f., Egaña A.f., Kracht, w., “baBool: Implementación sw método booleano para caracterización de tamaños de burbujas”, ALGES Lab Research Annual Report, 24p, Proce-edings, Santiago, Chile, Marzo 2012

18. Ihle, C., Tamburrino, A. and Niño, Y., “Implications of short-term hydrodynamic effects in slurry rheological characteriza-tion”, Workshop on Environmental and Extreme Multiphase Flows, Proceedings, Gainesville, USA, Octubre 2012

19. Ihle, C.f., Tamburrino, A., Trewhela, T., Garcés, A., Herrera, P., “Modelación de escurrimiento de pulpas sobre topografías complejas: una herramienta para la toma de decisiones”, IX Taller de Concentraductos, Minero- ductos y Relaveductos, Fluimin 2012, Proceedings, Viña del Mar, Chile, Septiembre 2012

20. Ihle, C.f., Tamburrino, A., vivero, P., “Mecanismos de variabilidad en medición de curvas de flujo de mezclas sólido-líquidas sedimentables a altas concentraciones”, XXV Congreso Latinoamericano de Hidráulica, Proceedings, San José, Costa Rica, Septiembre 2012

21. Jelvez, E., Nelson Morales, Juan Peypouquet and Patri-cio Reyes Real, “Options in open pit mine planning under geological uncertainty”, MININ 2012, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

22. Kracht, w., Acuña, C., Orozco, Y., “Rol de los espumantes en la selectividad del proceso de flotación de minerales”, Conamet/Sam 2012, 12° Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales, Proceedings, Valparaiso, Chile, Diciembre 2012

23. Lacassie, J.P., baeza, L., Astudillo, f., figueroa, M., Castillo, P., Muñoz, N., Ramírez, C., Espinoza, f., Miralles, C., Ca-rrasco, f., Ruiz-del-Solar, J., “Mapa geoquímico de la Hoja Iquique: definición e interpretación de patrones geoquímicos a escala regional”, XIII Congreso Geológico Chileno, Procee-dings, Chile, Agosto 2012

24. Lacassie, J.P., Ruiz-del-Solar, J., “Regional geochemical pat-terns in the Atacama desert”, Annual Int. Conf. on Geological and Earth Science - GEOS 2012,, Proceedings, Singapore, Diciembre 2012

25. Lacassie, J.P., Ruiz-del-Solar, J., “Agrupamiento de datos geoquímicos utilizando hormigas artificiales”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Chile, Agosto 2012

26. Lange, w., Emery, X., “Joint simulation of total and soluble copper grades in an oxide copper deposit”, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

27. McPhee, J., A. Ayala and X. vargas, “A New Dataset for Understanding and Modeling Snow Distribution in the Se-mi-arid Andes Cordillera”, AGU Fall Meeting, Proceedings, San Francisco, CA, Diciembre 2012

28. Orchard, M., Olivares, b., Cerda, M. and Silva, J., “Anomaly Detection Based on Information-Theoretic Measures and Particle Filtering Algorithms”, Annual Conference of the Prog-nostics and Health Management Society 2012, Proceedings, Minneapolis, MN, USA, Septiembre 2012

29. Parra, A., Ortiz, J.M., “Parallel implementation of multiple-point simulation based on texture synthesis”, Ninth International Geostatistics Congress, Proceedings, Oslo, Norway, Octubre 2012

30. Peredo, O., Ortiz, J.M., “Multiple-point geostatistical simulation based on genetic algorithms implemented in a shared-memory supercomputer”, Ninth International Geostatistics Congress, Proceedings, Oslo, Norway, Octubre 2012

31. Perez, C., D Schulz, P vera, C Navarro, L Castillo and J Saravia, “Rock Lithological Classification based on Gabor Filters and Support Vector Machine”, XXVI International Mineral Processing Congress - IMPC 2012, Proceedings, New Delhi, India, Septiembre 2012

32. Perez, C., J Saravia, C Navarro, L Castillo, D Schulz, C Aravena, “Lithological classification based on Gabor texture analysis”, International Symposium on Optomechatronic Technologies, Proceedings, Paris, France, Octubre 2012

33. Perez, C., Navarro, P vera, D Schulz, L Castillo and J Saravia, “Rock Grindability Estimation based on the Qua-ternion Color Extraction Model”, XXVI International Mineral Processing Congress - IMPC 2012, Proceedings, New Delhi, India, Septiembre 2012

34. Reyes, M., Morales, N., Emery, X., “Final Pit: simulated annealing approach with floating cones”, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

35. Rocher, w., Enrique Rubio, Nelson Morales, “Optimal sequencing and scheduling for a block/panel cave mining”, MASSMIN 2012, Proceedings, Sudbury, Canada, Junio 2012

36. Rudloff, b., and Nelson Morales, “Underground development sequencer and schedule applied to a panel caving mine”, MININ 2012, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

37. Salinas, I., Emery, X., “Estimación de recursos en un yacimiento de hierro”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

38. Salinas, I., Emery, X., “An application of cokriging to estimate the mineral resources in an iron ore deposit”, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012

39. Seguel, J., Arriagada, C. becerra, f. Martínez, D. Carrizo, R. floody, “Estilos estructurales en el Yacimiento El Teniente”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

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40. Soto f., Sepúlveda E., Egaña A.f., Ortiz J.M., “CuSco: software for Cut and Cus modeling and spatial bias removal”, ALGES Lab Research Annual Report, 13p, Proceedings, Santiago, Chile, Marzo 2012

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42. Tapia, J., brian Townley, “Estudio del registro histórico del contenido de metales y metaloides en sedimentos lacustres del Altiplano de Bolivia”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

43. Tomlinson, A.; blanco, N.; García, M.; baeza, L.; Alcota, H.; Ladino, M.; Pérez de Arce, C.; fanning, M.; Martin, M., “Permian exhumation of metamorphic complexes in the Calama area: Evidence for flat-slab subduction in northern Chile during the San Rafael tectonic phase and origin of the Central Andean Gravity High”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012

44. Townley, b., “The Mining Industry and Human Resource in Chile: The Role of Universities and Link with Industry”, Explo-ration Managers Conference 2012 – AMIRA, Proceedings, Perth, Australia, Marzo 2012

45. vallejos, J; Estay, R.; zepeda, R.; Jorquera, P., “A metho-dology for evaluating the performance of seismic indicators at El Teniente Mine, Codelco Chile”, 6th Mass Mining and Exhibition Conference Massmin 2012, Proceedings, Canada, Junio 2012

46. voisin, L., fabian Mansilla, “Modeling of the Reduction Stage During the Continuous Refining of Copper in a Packed Bed Reactor”, COMSOL Conference 2012, Proceedings, Boston, USA, Octubre 2012

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3. Duarte-Mermoud M.A. and Travieso-Torres J.C., Esteves Araujo Rui (editores), “Induction Motors: Modelling and Control”, “Chapter 12, Advanced control techniques for in-duction motors”, Pag. 295-324, Intech, Rijeka, Croatia. ISBN 978-953-51-0843-6, Junio 2012

2. McPhee, J., de la fuente, A., Herrera, P., Niño, Y., Olivares, M., Sancha, A.M., Tamburrino, A. y Vargas, X., Jiménez y Galizia Tundisi (editores), “Diagnóstico del agua en las Américas”, “El sector del agua en Chile: su estado y sus retos”, Pag.169-193, “Red Interamericana de Academias de Ciencias. Foro Consultivo Científico y Tecnológico, 2012

4. Orchard, M., vachtsevanos, G., and Goebel, K., Srivastava, A. and Han, J.(editores), “Machine Learning and Knowledge Discovery for Engineering Systems Health Management”, “A Combined Model-Based and Data-Driven Prognostic Approach for Aircraft System Life Management”, Pag. 363-394, CRC Press Taylor & Francis Group/United States, Enero 2012

5. vosin Leandro, Dr. Yen-Hsun Su (editor), “Noble Me-tals”,”Distribution of Precious Metals During the Reducing Pyrometallurgical Processes of Complex Copper Materials”, Pag. 25, Intech, Febrero 2012

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PROYECTOS 2012/13

INvESTIGACIÓN APLICADA CON fINANCIAMIENTO INDuSTRIAL

Actividad Sísmica Superficial y Tomografía Sísmica, Panirifuente de financiamiento: Energía AndinaDirector: Diana Comtefecha de inicio: 18-04-2012 I fecha de término: 18-11-2012

AMINPROfuente de financiamiento: AMINPRODirector: Willy Krachtfecha de inicio: 01-11-2011 I fecha de término: 31-12-2012

Análisis de tecnologías LHD semi-autónomasfuente de financiamiento: CODELCODirector: Javier Ruiz del Solarfecha de inicio: 07-01-2013 I fecha de término: 27-08-2013

Aplicación de la Minería Autómata a la Operación a Cielo Abiertofuente de financiamiento: CODELCODirector: Javier Ruiz del Solarfecha de inicio: 11-07-2013 I fecha de término: 15-03-2014

Asesoría para la adquisición de sistemas de detección de personasfuente de financiamiento: CODELCO-TenienteDirector: Raúl Castrofecha de inicio: 01-05-2012 I fecha de término: 06-01-2012

Automatización de Minería Continuafuente de financiamiento: CODELCO-VP ProyectosDirector: Raúl Castrofecha de inicio: 01-07-2012 I fecha de término: 07-01-2013

Calcinas Chuquicamatafuente de financiamiento: CODELCODirector: Leandro Voisinfecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 01-01-2013

CAM-G: Modelamiento de geología asistida por computadorfuente de financiamiento: BHP BillitonDirector: Julián Ortizfecha de inicio: 30-12-2011 I fecha de término: 04-01-2015

Comparisons of rebop to large panel caving operationsfuente de financiamiento: MMT QueenslandDirector: Raúl Castrofecha de inicio: 01-04-2011 I fecha de término: 06-01-2012

CuSco: software de modelamiento conjunto de CuT/CuS en casos de muestreo preferencialfuente de financiamiento: Minera el TesoroDirector: Julián OrtizFecha de inicio: 01-12-2011 I fecha de término: 31-03-2012

Desarrollo de herramientas de diseño para la mina subte-rránea El Peñónfuente de financiamiento: YamanaDirector: Javier Vallejosfecha de inicio: 01-09-2012 I fecha de término: 18-12-2014

Conversión continuafuente de financiamiento: ENAMIDirector: Leandro Voisinfecha de inicio: 01-10-2012 I fecha de término: 31-10-2013

Estudio de extracción de Scfuente de financiamiento: Minería ImánDirector: Willy Krachtfecha de inicio: 01-06-2011 I fecha de término: 31-08-2012

Estudio Extracción de Tierras Rarasfuente de financiamiento: Minería ActivaDirector: Willy Krachtfecha de inicio: 01-05-2012 I fecha de término: 30-12-2012

Estudio de Disponibilidad de Recursos Hídricos y Evaluación de Riesgo Hídrico fuente de financiamiento: CODELCO - TenienteDirector: James McPheefecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 31-12-2012

Estudio de Sismicidad Cortical en Sector Paniri y su Relación con fallas Activasfuente de financiamiento: EASADirector: Diana Comtefecha de inicio: 24-08-2012 I fecha de término: 04-01-2013

Estudio de Sismicidad Inducida (indicadores sísmicos – sismicidad inducida/tronadura)fuente de financiamiento: CODELCO-Teniente Director: Javier Vallejosfecha de inicio: 01-06-2012 I fecha de término: 28-02-2013

Evaluación de factibilidad Técnica para utilizar el Cráter de Subsidencia en la Construcción de botaderosfuente de financiamiento: CODELCO - TenienteDirector: Javier Vallejosfecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 31-01-2012

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Evaluación Plataforma Seguimiento Proyectos Exploración fuente de financiamiento: REDCODirector: Marcelo Garcíafecha de inicio: 01-03-2012 I fecha de término: 30-12-2012

Geostat Cosim grades and rock types for iron resource evaluationfuente de financiamiento: Minera ValeDirector: Xavier Emeryfecha de inicio: 04-01-2013 I fecha de término: 04-01-2015

Levantamiento de cartas Cuya y Miñi-miñifuente de financiamiento: SERNAGEOMINDirector: Marcelo Garcíafecha de inicio: 01-12-2011 I fecha de término: 30-12-2012

Levantamiento Geológico Geotérmico volcán Tacorafuente de financiamiento: Serviland Minergy ECMDirector: Marcelo Garcíafecha de inicio: 01-09-2012 I fecha de término: 30-10-2012

Mapeo Geológico Geotécnico y Estructural de Superficie del Sector ventanas de Aducción Cajón Lo Aguirre Chico, Región del Maulefuente de financiamiento: SRK Consulting ChileDirector: Daniel Carrizofecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 30-04-2012

Modelación de balance de Masa y Descarga de Agua en Glaciares de Chile Centralfuente de financiamiento: Unidad Glaciología de Nieves, DGADirector: James McPheefecha de inicio: 01-08-2012 I fecha de término: 30-12-2012

Modelamiento Numérico del Comportamiento Dinámico del Refuerzo de Macizo Rocoso ante Eventosfuente de financiamiento: CODELCO-TenienteDirector: Javier Vallejosfecha de inicio: 01-09-2012 I fecha de término: 31-03-2013

Modelo físico Cajones Disipadoresfuente de financiamiento: AUSENCODirector: Christian Ihlefecha de inicio: 01-01-2013 I fecha de término: 01-12-2013

Modelamiento y Mapeo 3D de Minasfuente de financiamiento: Clearpath RoboticsDirector: Martin Adamsfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2013

MqAlt: Modelamiento multivariable cuantitativo de alteraciónfuente de financiamiento: BHP BillitonDirector: Julián Ortizfecha de inicio: 30-12-2011 I fecha de término: 04-01-2015

Numerical Modelling of Rock masses and fragmentationfuente de financiamiento: CODELCO-TenienteDirector: Javier Vallejosfecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 30-03-2013

Pampa Nortefuente de financiamiento: BHP BillitonDirector: Diana Comtefecha de inicio: 01-05-2012 I fecha de término: 30-12-2012

Recuperación de fósforo desde Descartes de Minerales de fosfato Mediante biolixiviación con Microorganismos Autótrofos fuente de financiamiento: Minera ValeDirector: Tomás Vargasfecha de inicio: 01-05-2012 I fecha de término: 04-01-2014

Seguimiento de Condiciones Nivales en Chile Centralfuente de financiamiento: DGADirector: James McPheefecha de inicio: 01-08-2012 I fecha de término: 30-12-2012

Selección y aplicación de un modelo hidrológico para es-timar los impactos del cambio climático en la generación de energía del sistema interconectado centralfuente de financiamiento: Ministerio de EnergiaDirector: James McPheefecha de inicio: 01-12-2011 I fecha de término: 31-08-2012

Servicio de mapeo estructural de superficie, tomografía sísmica y análisis complementario para el desarrollo del modelo estructural del distrito Los broncesfuente de financiamiento: AngloAmerican SurDirector: Daniel Carrizofecha de inicio: 28-01-2011 I fecha de término: 30-01-2012

TeXIM: Análisis de imágenes para caracterización de mineralfuente de financiamiento: BHP BillitonDirector: Julián Ortizfecha de inicio: 30-12-2011 I fecha de término: 04-01-2015

Tolhuaca Geothermal fieldfuente de financiamiento: Geo Global SADirector: Diana Comtefecha de inicio: 01-12-2011 I fecha de término: 30-03-2012

Tomografía bHPfuente de financiamiento: BHP BillitonDirector: Diana Comtefecha de inicio: 01-03-2012 I fecha de término: 30-04-2012

u-fo: restitución geométrica de cuerpos geológicos para modelamiento de recursosfuente de financiamiento: Yamana GoldDirector: Julián Ortizfecha de inicio: 01-05-2011 I fecha de término: 31-01-2012

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u-fo: Restitución Geométrica de Cuerpos Geológicos para Modelamiento de Recursos, parte 2fuente de financiamiento: Yamana GoldDirector: Julián Ortizfecha de inicio: 05-03-2012 I fecha de término: 03-05-2014

INvESTIGACIÓN APLICADA CON fINANCIAMIENTO GubERNAMENTAL

Desarrollo de herramientas de diseño para minería subte-rránea selectiva en chilefuente de financiamiento: INNOVA 11IDL2-10630Director: Javier Vallejosfecha de inicio: 15-12-2011 I fecha de término: 30-12-2014

Desarrollo de un sensor continuo de tamaño de burbujas para el proceso de flotación de mineralesfuente de financiamiento: INNOVA 11IDL2-10687Director: Willy Krachtfecha de inicio: 15-12-2011 I fecha de término: 30-12-2013

Enfoque probabilístico basado en modelos para la estima-ción en línea del estado de salud/carga y caracterización del perfil de uso de baterías de ion-litiofuente de financiamiento: INNOVA 11IDL1-10409Director: Marcos Orchardfecha de inicio: 12/15/2011 I fecha de término: 30-06-2012

Mudflow, Simulador de Agua barro en Mineríafuente de financiamiento: INNOVA 12IDL2-15145Director: Raúl Castrofecha de inicio: 01-08-2012 I fecha de término: 30-04-2015

Sistema de Monitoreo para Seguridad de Trabajadores en la Minería con Aprendizaje Automáticofuente de financiamiento: INNOVA 12IDL2-13673Director: Claudio Pérezfecha de inicio: 01-09-2012 I fecha de término: 01-02-2015

Sistema de valorización de yacimientos en base a informa-ción geofísicafuente de financiamiento: INNOVA 11IDL210829Director: Marcos Díazfecha de inicio: 15-12-2011 I fecha de término: 30-12-2013

Smart use of gases for improving recovery flotation cells: aplicación a concentradoras de cobre y molibdeno.fuente de financiamiento: FONDEF – (FONDEF IDEA) Director: Gonzalo Montesfecha de inicio: 13-12-2012 I fecha de término: 13-12-2013

Reconocimiento inteligente de patrones por video: aplica-ciones en vigilancia y mineríafuente de financiamiento: FONDEF D08I1060Director: Claudio Pérezfecha de inicio: 01-03-2010 I fecha de término: 30-12-2012

virtual Planning Room - Ambiente de trabajo para la pla-nificación minerafuente de financiamiento: INNOVA 13IDL1-18458Director: Alejandro Ehrenfeldfecha de inicio: 07-07-2013 I fecha de término: 07-12-2013

INvESTIGACIÓN bÁSICA CON fINANCIAMIENTO GubERNAMENTAL

Advances in robot perception and mapping in challenging environmentsfuente de financiamiento: FONDECYT 1110579Director: Martín Adamsfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2013

Advanced neural networks and information theoretic learning methods for time series analysis: applications to astronomical light curves and biomedical signalsfuente de financiamiento: FONDECYT 1110701Director: Pablo Estévezfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2014

Análisis fractal y de Redes sobre Sismicidad en Chile y el Peligro Sísmico Asociado fuente de financiamiento: FONDECYT 3120237Director: Denisse Pastenfecha de inicio: 15-03-2012 I fecha de término: 15-03-2014

Analysis of distored incoherent scatter spectrum caused by the interaction of unstable waves via particle in cell simulationsfuente de financiamiento: FONDECYT 1110384Director: Marcos Díazfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2014

bedforms in non-Newtonian fluid flowsfuente de financiamiento: FONDECYT 1130910Director: Aldo Tamburrinofecha de inicio: 15-03-2013 I fecha de término: 15-03-2015

boosting learning algorithms for multiclass classification and multidimension regression: applications to object detection and classificationfuente de financiamiento: FONDECYT 3120218Director: Rodrigo Verschaefecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2012

Consitutive modeling of intact rock behavior under true triaxial loading conditions using a discrete element approachfuente de financiamiento: FONDECYT 1110187Director: Javier Vallejosfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2014

Characterizing storage and its impact on hydrologic modeling in high elevation basins on the Andes Cordillera between 30ºS and 36ºSfuente de financiamiento: FONDECYT 1121184Director: James McPheefecha de inicio: 15-03-2012 I fecha de término: 15-03-2015

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Ter / AMTc

Design of fractional order adaptive controller with applicationsfuente de financiamiento: FONDECYT 1090208Director: Manuel Duartefecha de inicio: 15-03-2009 I fecha de término: 15-03-2012

Estudio de sedimentación en conductos inclinadosfuente de financiamiento: FONDECYT 1110201Director: Christian Ihlefecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2014

Improvements of adaptive systems performance by using fractional order observers and particle swarm optimization fuente de financiamiento: FONDECYT 1120453Director: Manuel Duartefecha de inicio: I 15-03-2012 I fecha de término: 15-03-2015

Instrumentación avanzada para la medición no invasiva de campos de velocidad y concentración de flujos de mezclas sólidos-líquidos a altas concentracionesfuente de financiamiento: FONDEQUIP EQM120197Director: Christian Ihlefecha de inicio: 01-12-2012 I fecha de término: 01-06-2013

Multiple point geostatistics for the evaluation of uncertainty in geological attributes and gradesfuente de financiamiento: FONDECYT 1090056Director: Julián Ortizfecha de inicio: 15-03-2009 I fecha de término: 15-03-2012

Multivariate geostatistics and its application to the charac-terization of mineral resourcesfuente de financiamiento: FONDECYT 1090013Director: Xavier Emeryfecha de inicio: 15-03-2009 I fecha de término: 15-03-2013

New biometric Methods for face Identification by Enhanced feature Extraction-Selection and Model fusionfuente de financiamiento: FONDECYT 1120613Director: Claudio Pérezfecha de inicio: 15-03-2012 I fecha de término: 15-03-2015

Phase relations and distribution of arsenic, antimony and lead during the treatment of complex impurity-rich copper materials by using iron carburizationfuente de financiamiento: FONDECYT 1120341Director: Leandro Voisinfecha de inicio: 15-03-2012 I fecha de término: 15-03-2014

Risk-sensitive particle filtering framework for failure prognosis and uncertainty representation in nonlinear systems with high-impact/low-likelihood eventsfuente de financiamiento: FONDECYT 1110070Director: Marcos Orchardfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2013

Robust and fast vision systems for humanoid robotsfuente de financiamiento: FONDECYT 1090250Director: Javier Ruiz del Solarfecha de inicio: 15-03-2009 I fecha de término: 15-03-2013

Semantic perception and mapping for mobile robots in unconstrained environments.fuente de financiamiento: FONDECYT 1130153Director: Javier Ruiz del Solarfecha de inicio: 15-03-2013 I fecha de término: 15-03-2016

Study of bubble coalescence prevention in the presence of frothers by means of bubble acoustic emissions in flotation systems fuente de financiamiento: FONDECYT 1110173Director: Willy Krachtfecha de inicio: 15-03-2011 I fecha de término: 15-03-2013

PROYECTOS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL

Algorithms for modeling the visual system: from natural vision to numerical applicationsfuente de financiamiento: CONICYT - ANRDirector: Juan Cristóbal Zagal - Javier Ruiz del Solar fecha de inicio: 01-01-2011 I fecha de término: 30-12-2013

Apoyo a la formación de Redes Internacionales entre Centros de Investigación en Energías fuente de financiamiento: CONICYT - MINERGIADirector: Manuel Duartefecha de inicio: 01-08-2012 I fecha de término: 01-08-2013

Exploración 3D automatizada para digitalización rápida de minasfuente de financiamiento: CONICYT - DAADDirector: Martin Adamsfecha de inicio: 31-01-2013 I fecha de término: 31-01-2015

Hazard studies related to pyroclastic density currents and gas emissions of Chilean volcanoesfuente de financiamiento: ECOS-CONICYT C11U01Director: Y. Niño - O. Roche.fecha de inicio: 01-01-2012 I fecha de término: 30-12-2013

Responsibility: International Responsible Research and Innovationfuente de financiamiento: EU FP7 Nº321489Director: Javier Ruiz del Solarfecha de inicio: 01-02-2013 I fecha de término: 01-02-2016

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PROPIEDAD INDuSTRIAL 2012/13

SOfTwARE

u-fO

Software u-fO, registrado en agosto de 2012

Número de registro: N°: 219.966, a nombre de la univer-

sidad de Chile

El software Unfolding (U-FO) es un trabajo conjunto realizado

por el Laboratorio ALGES (Laboratorio Avanzado para Super-

cómputo en Geoestadística), el Departamento de Ingeniería

en Minas de la Universidad de Chile y de AMTC, y la Compañía

Minera Yamana Gold.

El software U-FO de reconstitución geológica, permite “aplanar”

fallas y plegamientos, construyendo modelos apropiados y

otorgando herramientas para el análisis exploratorio y estudio

variográfico

En resumen se trata de una solución de software que identi-

fica las estructuras afectas a desplazamiento. Luego se aplica

un algoritmo de aplanamiento sobre ellas para cancelar el

plegamiento y con el apoyo de herramientas de visualización

3D se desplazan para anular el efecto producido por las fallas.

Concluidas las transformaciones se puede generar el modelo

de recursos mediante simulación condicional. Los resultados

de la simulación son transformados de vuelta para obtener el

modelo final, resolviendo de este modo el problema de estimar

estructuras con geometrías o formas complejas, facilitando la

estimación de recursos.

bOS2

Software bOS2,

Registrado en marzo de 2012

Número de registro: N°: 214.665, a nombre de la univer-

sidad de Chile.

BOS2, (Blending Optimization Sequencing and Sheduling), es

un software desarrollado por el laboratorio Delphos del depar-

tamento de Ingeniería de Minas y de AMTC, bajo la dirección

de los investigadores Enrique Rubio y Nelson Morales.

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Ter / AMTc

BOS2 es un software de planificación para minería a cielo abierto

que agenda la extracción y procesamiento de bloques sobre

un horizonte de tiempo. El software contempla restricciones

usuales de accesibilidad por ángulos de talud, pero además

permite incorporar la accesibilidad operativa a los bloques en

cada fase-banco en forma ordenada a partir de sus puntos de

acceso o rampas, e incluye el manejo de stocks preexistentes.

El agendamiento construido por BOS2 considera además res-

tricciones de capacidad de transporte y de procesamiento, así

como restricciones de movimiento mínimo de mineral, ya sea

para la mina completa o zonas específicas, para cada atributo y

período de tiempo que sea necesario, permitiendo así generar

agendamientos que cumplen los requerimientos de la planta,

respetan la disponibilidad de equipos y que permiten controlar

el remanejo.

BOS2 es extremadamente flexible, ha sido testeado en múlti-

ples faenas, en las cuales ha demostrado ser una herramienta

interesante a la planificación de corto plazo, permitiendo la

revisión de decisiones de mediano y largo plazo, así como el

estudio de cambios en la secuencia en función de múltiples

parámetros, incluyendo elementos medioambientales como

arsénico, consumo de diesel y energía de chancado.

uDESS

Software uDESS, registrado en enero de 2013

Número de registro: N°: 225021, a nombre de la univer-

sidad de Chile

UDESS es un software desarrollado por el laboratorio Delphos del

departamento de Ingeniería de minas y AMTC bajo la dirección

del académico e investigador Nelson Morales.

Es un software de planificación para minería subterránea, que

permite realizar el secuenciamiento óptimo de extracción de

bloques en un horizonte temporal, el cual, mediante modelos

matemáticos y técnicas de optimización avanzadas que no están

disponibles en los softwares tradicionales, permite resolver la

planificación de forma más integral: De hecho pruebas realizadas

en faenas han entregado resultados de hasta un 10% más de

valor que dichos softwares.

El software incluye, además, el manejo de stocks preexistentes,

considera restricciones de capacidad de transporte y de pro-

cesamiento, así como restricciones de movimiento mínimo de

mineral, tanto para la mina completa como para zonas particulares,

permitiendo agendamientos que cumplan los requerimientos de

la planta, respeten la disponibilidad de los equipos y permitan

controlar el remanejo.

Las ventajas que presenta son una mejor estimación y control

en los costos permitiendo una mayor rentabilidad de la faena,

reducción del riesgo operacional en el sentido de mayor certeza

en la cantidad de mineral a extraer. Asimismo permite considerar

factores ambientales como uso de arsénico, consumo de diesel

y energía de chancado.

En suma, es un software flexible que permite plantear y resolver

el problema en forma integral y coherente, más rápido y con

mayor inteligencia, permitiendo al planificador ubicarse en un

nivel más alto de análisis y generar planes más robustos.

PATENTE INTERNACIONAL

“Método para determinar la localización de los ojos de un

rostro frontal en una imagen digital para la validación de

dicho rostro frontal y determinar puntos de referencia”

Solicitada en: Septiembre de 2012

Este proyecto fue liderado por el investigador Claudio Pérez,

en su desarrollo participaron además los investigadores, Pablo

Estévez Javier Ruíz del Solar, Claudio Held y Carlos Aravena.

La solicitud de patente vía PCT (Tratado de Cooperación en

Materia de Patentes) se enfoca principalmente a Estados Uni-

dos y consiste, de manera general, en métodos matemáticos y

algoritmos para establecer la ubicación de los ojos en un rostro

que se encuentre mirando de frente en una imagen, con el

fin de validar dicho rostro determinando puntos referenciales.

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NuESTRA fACuLTAD

MISIÓN

La Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la

Universidad de Chile tiene como misión la generación, desa-

rrollo, integración y comunicación del saber en ciencias básicas,

ingeniería, ciencias de la tierra y economía y gestión, mediante

acciones de docencia, investigación y extensión, en sus mayores

niveles de complejidad y con niveles de excelencia internacional

en las áreas de su competencia, y ser un factor principal en el

proceso de adopción de la Ciencia y la Tecnología en todos los

ámbitos de la Economía Nacional.

PENSANDO EN EL fuTuRO

“Estamos ante una nueva concepción de academia universi-

taria. Ya no se trata de que cada uno defienda su parcela de

conocimiento, ahora ante un gran problema nacional confluyen

grandes actores que buscan soluciones conjuntas”. Decano de

la FCFM, Prof. Francisco Brieva.

El desarrollo de la investigación es parte integral del quehacer

de la FCFM. Desde hace algunos años impulsó la renovación

y el desarrollo de su cuerpo académico y creó políticas para

potenciar la interdisciplinariedad de sus investigaciones. Estas

decisiones le han permitido responder a algunos de los retos

científicos y tecnológicos de Chile y el mundo, llevando a la

Facultad a orientar sus acciones para constituirse en reserva

intelectual de la nación en las áreas de competencia para aten-

der los problemas y necesidades actuales y futuras de Chile.

Anticiparse a los problemas ha permitido a los académicos de

la FCFM liderar proyectos de investigación de alto impacto en

nuestro país.

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Ter / AMTc

HECHOS Y CIfRAS 2012

INVESTIGACIÓN

FORMACIÓN

333Artículos Científicos en Publicaciones ISI

Primer Vehículo Autónomo es desarrollado en el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC)

3 Centros científicos y tecnológicos de excelencia con financiamiento Basal

4 Centros de Excelencia en Investigación en áreas prioritarias FONDAP

$10.750Millones de Pesos Destinados a la Investigación

23Programas de Magister

13Carreras de pregrado: 9 ingenierías, astronomía, física, geofísica y geología

11Programas de Doctorado

151Graduados de Magister

500Titulados de Pregrado

34Graduados de Doctorado

4.694Alumnos de Pregrado

943Alumnos de Postgrado

90%De los académicos de jornada completa de la FCFM tiene un doctorado

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El Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) está

localizado al interior de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemá-

ticas (FCFM) de la Universidad de Chile, en Avenida Beauchef

N° 850, la que, a su vez, se ubica en el cuadrante conformado

por las avenidas Blanco Encalada y Tupper por el Norte y el Sur,

respectivamente, la calle Plaza Ercilla por el Oriente y Avenida

Beauchef por el Poniente, en la comuna de Santiago Centro de

la Región Metropolitana.

La entrada principal al edificio del Centro es por Avenida

Tupper 2007.

Dirección: Av, Tupper #2007, piso 4, Edificio AMTC, Santiago, Chile.

Teléfono: (56 2) 29771000

Mail: [email protected]

Acceso principal

BEAUCHEF Nº850

PLAZA ERCILLA Nº 803

BEAUCHEF

TUPPER

2007TU

PPERTU

PPER

PLAZA ERCILLA

BLAN

CO EN

CALA

DA

BLAN

CO EN

CALA

DA

Casino

IDIEMIDIEMGeología

Ingeniería Civily Geofísica

Químicay Minas

Sólidos

Ingeniería Eléctrica

TorreCentral

Física

Cafetería

HallSurEdificio EscuelaBiblioteca

Central

AMTC: ubICACIÓN

iNdiCE

03Palabras del Presidente del directorio

05Palabras del director Ejecutivo

06Presentación Memoria 2012/13

08Historia

09Misión y Visión

10Estructura organizacional

11directorio

12Comité Científico internacional

13Comité de la industria

14Estructura interna

16Socios Estratégicos

18investigadores AMTC

20Grupos de investigación

102Presupuesto 2009-2013

103resultados 2011-2012

104Publicaciones 2012

108Proyectos 2012/13

112Propiedad industrial 2012/13

114Nuestra Facultad

116Ubicación AMTC


Av. Tupper 2007, Santiago de Chile.

Fono: (02) [email protected]

www.amtc.cl

memoria amtc 2012/13

Documents