Comité Editorial Comité Editorial Javier Ruiz del Solar Director Ejecutivo María Teresa Ramírez Coordinadora Ejecutiva Edición de Contenidos Priscila Palacios Comunicaciones Bernardita Ponce Comunicaciones Diseño Publisiga Ltda. Imprenta Printer FOTOGRAFÍAS Banco de Imágenes AMTC Banco de Imágenes FCFM Banco de Imágenes Publisiga
Memoria Anual / Nยบ3
2012/13
Memoria Anual 2012/2013
Advanced Mining Technology Center
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Palabras del Presidente del Directorio
La apuesta del Programa de Financiamiento Basal de CONICYT
creativa, mejorando las sinergías y permitiendo abordar más
en el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC)
fluidamente las demandas interdisciplinarias de los proyectos
es, en la jerga usada en ámbitos ingenieriles, dura. En efecto,
que la minería presenta.
lo que caracteriza a esta iniciativa ha sido superar el ámbito de la investigación básica para incursionar en la creación, diseño
La experiencia del AMTC es única en el país y ha demostrado
y operación de dispositivos, sistemas y procesos que tengan
que la alianza universidad – industria es no sólo posible sino
un impacto cuantitativo en la industria de la minería: en otras
también un imperativo del desarrollo en áreas claves para la
palabras, transformar el conocimiento en riqueza. Una tarea
economía nacional. Lamentablemente, los beneficios económicos
mayor, pionera en nuestro medio, que alumbra el camino de la
que estas alianzas generan no son aún explícitos para las partes.
transferencia tecnológica con la generación de nuevos productos
Esto toma relevancia cuando la gran minería nacional parece
y su inserción a los sistemas productivos; esta vez, resultado del
superar los tiempos de bonanza y enfrenta un nuevo ciclo con
talento mayoritario de profesionales nacionales.
precios del cobre disminuidos con relación a las expectativas recientes. Al respecto, poca duda debiera existir sobre el im-
En su cuarto año de operación, el AMTC ha entrado en régimen.
perativo económico de este siglo: más y mejor conocimiento
Dos elementos ilustran la fuerza con que este Centro hoy día se
para la base tecnológica de la industria debiera redundar en
proyecta. Por una parte, su capacidad de atraer un considerable
operaciones mineras más productivas y eficientes. Por ello, el
número de investigadores destacados, internacionales en su
AMTC debe potenciarse justamente en momentos de crisis,
composición y quiénes lideran a un selecto grupo de post-
fortaleciendo y acelerando su quehacer, colaborando en generar
doctorados y estudiantes de doctorado en la construcción del
las mejores soluciones hoy. La industria, a su vez, no puede
puente universidad – industria. Por otra, la madurez estratégica
rehuir la responsabilidad de adoptar estos nuevos paradigmas.
en el desarrollo de las líneas de trabajo del Centro, que se traduce en una reconfiguración de los esfuerzos alrededor de un menor número de grupos de trabajo, aumentando la densidad
Dr. Francisco Brieva
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Memoria Anual 2012/2013
Advanced Mining Technology Center
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Advanced Mining Technology Center / 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 nacional 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, contribuir al aumento de la productividad y competitividad de la industria minera, como también, a la generación de riqueza y al progreso del país.
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 extendiendo 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, aumentando 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.
A cuatro años de la creación del Centro, tenemos el convencimiento 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 Planificación Minera; Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva; Automatización en Minería; Agua y Sustentabilidad Ambiental.
Dr. Javier Ruiz del Solar -5-
Memoria Anual 2012/2013
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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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
Historia
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.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Misión
Generar investigación multidisciplinaria de clase mundial, transferir nuevas tecnologías y formar capital humano avanzado, respondiendo a los desafíos de una minería que asegure el bienestar y el desarrollo para Chile y el mundo.
visión
Seremos líderes en el desarrollo de conocimiento multidisciplinario 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Estructura Organizacional
Directorio
Comité Científico
Dirección Ejecutiva
Comité de la Industria
Consejo Estratégico Comité Operativo
Administración y Control de Gestión
Administración y Finanzas
Recursos Humanos
Legal
Exploración y Modelamiento de Yacimientos
Investigación y Desarrollo
Comunicación y Marketing
Diseño y Planificación Minera
Procesamiento de Minerales y Metalurgia Extractiva
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Transferencia Tecnológica
Gestión de Demanda
Automatización en Minería
Formulación y Gestión de Proyectos
Agua y Sustentabilidad Ambiental
Desarrollo Tecnológico
Advanced Mining Technology Center / AMTC
Directorio
Francisco Brieva Decano de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad de Chile.
Cleve Lightfoot Global Practice Leader Technology. BHP Billiton Metales Base.
Julián Ortiz Director del Departamento Ingeniería de Minas. Universidad de Chile.
Javier Ramírez Director de Innovación. Universidad de Chile.
Gerhard von Borries Vicepresidente de Desarrollo de Negocios. CODELCO
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Memoria Anual 2012/2013
COMITÉ CIENTÍFICO Internacional
Bruce Hebblewhite Director de la Escuela de Ingeniería de Minas. Universidad de New South Wales, Australia
John Hadjigeorgiou Instituto Lassonde de Minería. Universidad de Toronto, Canadá
Guillaume Caumon Profesor de la Escuela de Geología de Nancy. Universidad de Lorraine, Francia
Ramón Aravena Profesor Investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra. Universidad de Waterloo, Canadá - 12 -
Malcolm Scoble Profesor-Jefe del Departamento de Ingeniería de Minas. Universidad de British Columbia, Canadá
Advanced Mining Technology Center / AMTC
Comité de la Industria
Ricardo Aguilera Jefe Regional de Proyectos e Innovación Tecnológica Compañía Minera Barrick Sudamérica
Fidel Báez Gerente de Tecnología e Innovación. CODELCO
Iván Cerda Gerente Departamento Técnico. SONAMI
Omar Hernández Coordinador de Programas de Innovación. InnovaChile de CORFO
Óscar Muñoz Gerente Estándares y Desarrollo Tecnológico. Vicepresidencia Técnica Anglo American Cobre
Óscar Valenzuela Gerente Desarrollo Minero. Minera Escondida-BHP Billiton
Pascual Veiga Presidente. APRIMIN
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Memoria Anual 2012/2013
Estructura Interna
Consejo Estratégico
Comité Operativo
Presidente
Presidente
Javier Ruiz del Solar
Javier Ruiz del Solar
Director Ejecutivo del AMTC
Director Ejecutivo del AMTC
Integrantes
Integrantes
Martin Adams
Manuel Duarte
Investigador Titular
Investigador Titular
Grupo Automatización en Minería
Jefe Grupo Automatización en Minería
Raúl Castro
Willy Kracht
Investigador Titular
Investigador Asociado
Grupo Diseño y Planificación Minera
Jefe Grupo Procesamiento de Minerales
Diana Comte
y Metalurgia Extractiva
Investigadora Titular
James McPhee
Grupo Exploración y Modelamiento de
Investigador Asociado
Yacimientos
Jefe Grupo Agua y Sustentabilidad
Manuel Duarte
Ambiental
Investigador Titular
Nelson Morales
Grupo Automatización en Minería
Investigador Asociado
Xavier Emery
Jefe Grupo Diseño y Planificación Minera
Investigador Titular
Brian Townley
Grupo Exploración y Modelamiento de
Investigador Asociado
Yacimientos
Jefe Grupo Exploración y Modelamiento
Yarko Niño
de Yacimientos
Investigador Titular Grupo Agua y Sustentabilidad Ambiental Julián Ortiz Investigador Titular Grupo Exploración y Modelamiento de Yacimientos Claudio Pérez Investigador Titular Grupo Automatización en Minería - 14 -
Administración y Control de Gestión
Diana Comte,
María Jesús Guzmán
Directora de I+D AMTC
Jefa Administración y Finanzas
e Investigadora Titular
Paulet Riveros Jefa Administrativa
Transferencia Tecnológica
Carlo Díaz Administración Guillermo Navarro Administración Reneé Kellinghusen Secretaria Dirección Ejecutiva
Rodrigo Cortés Gerente Francisco Anguita
Gestión Estratégica y Asuntos Corporativos
Coordinador de Proyectos
Unidad Desarrollo y TI María Teresa Ramírez Coordinadora Ejecutiva Priscila Palacios Comunicaciones Bernardita Ponce
Claudio Baeza Jefe Unidad Desarrollo y TI Oriana Miranda Ingeniero Unidad Desarrollo y TI Ingrid Oviedo Ingeniero Unidad Desarrollo y TI
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Comunicaciones
Advanced Mining Technology Center / AMTC
Investigación y desarrollo
Memoria Anual 2012/2013
Socios Estrat茅gicos
Empresas Mineras
Centros Tecnol贸gicos y Universidades
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Empresas Tecnol贸gicas
Gubernamentales
Asociaciones
Departamentos FCFM
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Memoria Anual 2012/2013
Investigadores AMTC EXPLORACIÓN Y MODELAMIENTO DE YACIMIENTOS
DISEÑO Y PLANIFICACIÓN MINERA
01
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Jefe de Grupo Nelson Morales
Jefe de Grupo Brian Townley
Investigadores Titulares Diana Comte Xavier Emery Julián Ortiz Investigadores Asociados Germán Aguilar César Arriagada Daniel Baeza Daniel Carrizo Reynaldo Charrier Katja Deckart Marcos Díaz Álvaro Egaña Marcelo García Francisco Gutiérrez Eduardo Magri Fernando Martínez Felipe Navarro Exequiel Sepúlveda Jorge Silva Fabián Soto Brian Townley Ingenieros de Desarrollo Luis Acevedo Carlos Aranda Accel Abarca Eduardo Bustos Ernesto Castillo Carlos González Gerson Morales Melandra Molina Post Doctorados Pablo Guerrero Denisse Pasten
Tesistas Doctorado Juan Becerra Alejandro Cáceres Gonzalo Díaz José Guillermo Fuentes Pamela Jara Nasser Madani Mohammad Maleki Marcela Oyarzún Claudia Pavez Matias Peña María Pía Rodríguez
Investigador Titular Raúl Castro
Tesistas Magister Álvaro Aravena Sebastián Ávalos Magdalena Boetsch Enrique Caballero Efraín Cárdenas Pamela Castillo Juan Castro Carlos Corral María Cerda Gustavo Donoso Ignacio Gálvez Felipe Garrido Pablo Gómez Luis González Cindy Guaitía Rodrigo Gutiérrez Jorge Jara Pia Lois Yerko Martínez Roberto Miranda René Mora María Eugenia Segovia Yerko Simicic Daniela Paredes Ítalo Payacán Katherine Pinochet Katia Rossel Álvaro Vergara
Tesistas Doctorado Rodrigo Estay Enrique Jélvez María Elena Valencia
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Investigadores Asociados Alejandro Ehrenfeld Nelson Morales Sebastián Valerio Javier Vallejos Eleonora Widzyk-Capehart Post Doctorado Pierre Nancel-Penard
Tesistas Magister Rolando Arteaga Carolina Bahamóndez Sindy Burgos Cristián Castro José Ignacio Fuenzalida Tania Galarce Cristián López Juan Luengo Francisco Marco Yonathan Molina Vicente Ortega Juan Quiroz María Yrarrázaval Kimie Suzuki
AUTOMATIZACIÓN EN MINERÍA
AGUA Y SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL
Jefe de Grupo Willy Kracht
Jefe de Grupo Manuel Duarte
Jefe de Grupo James McPhee
Investigadores Asociados Néstor Becerra Christian Ihle Willy Kracht Tomás Vargas Leandro Voisin
Investigadores Titulares Martin Adams Manuel Duarte Claudio Pérez Javier Ruiz del Solar
Investigador Titular Yarko Niño
03 04 05
Ingeniero de Desarrollo Jorge Wuth Tesistas Magister Jorge Casanova Nicolás Guarda Gonzalo Jéldrez Carlos Hunt Fabián Mancilla Gonzalo Damm Exequiel Marambio Carlos Moraga Karl Mühlenbrock Viviana Pavez
Investigadores Asociados Carlos Aravena Mauricio Correa Pablo Estévez Marcos Orchard Paul Vallejos Ingenieros de Desarrollo Rodrigo Asenjo Jacob Saravia Post Doctorados Omar Daud Francisco Galdames Keith Leung Patricio Loncomilla Freddy Milla Rodrigo Verschae Tesistas Doctorado Norelys Águila Fernando Bernuy Leonardo Cament Carlos Celemin Daniel Herrmann Pablo Huijse Francisco Jaramillo Leonardo Leottau Daniel Luhr Carlos Navarro David Nova Wilma Pairo Sebastián Parra Marcelo Saavedra Daniel Schulz Claudio Tapia Juan Tapia Sebastián Ulloa Jorge Vergara José Miguel Yáñez Tesistas Magister Alonso Astroza Enrique Guerrero Felipe Inostroza
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Investigadores Asociados Edward Cornwell Paula Díaz Christian Ihle Miguel Lagos James McPhee Maximiliano Rodríguez Aldo Tamburrino Post Doctorados Andreina García Santiago Monserrat Tesistas Doctorado Álvaro González Sergio Palma Tesistas Magister Jaime Cotroneo Yuri Castillo Omar Castillo Fernando Medina Gonzalo Montserrat Tomás Trewhela
Advanced Mining Technology Center / AMTC
PROCESAMIENTO DE MINERALES Y METALURGIA EXTRACTIVA
Memoria Anual 2012/2013
Grupos de Investigación
01 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 operacional. 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 corresponderán, 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 interdependencia de los recursos naturales y los peligros geológicos asociados, se hace necesario el desarrollo de estrategias 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, aplicables a yacimientos fósiles y a campos geotermales. Por otra parte, considerando que en las distintas etapas de caracterización de yacimientos se genera una gran cantidad de datos, muchos de los cuales no son cabalmente 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.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
EXPLORACIÓN Y MODELAMIENTO DE YACIMIENTOS
01
Jefe del Grupo Dr. Brian Townley brian.townley@amtc.cl
Objetivo El Grupo Exploración y Modelamiento de Yacimientos del Centro
En modelamiento, se realizan estudios de caracterización
Avanzado de Tecnología para la Minería estudia y analiza diversas
geo-minero-metalúrgica que permiten discriminar y determinar,
problemáticas del negocio minero, a través de la investigación,
en forma cuantitativa y cualitativa, modelos predictivos de com-
desarrollo e innovación. Entre sus investigadores se encuentran
portamiento mineral. Estos modelos predictivos tienen una fuerte
académicos, investigadores y estudiantes de pre y postgrado, de
componente de investigación, en el desarrollo de modelamiento
áreas de Geología, Geofísica, Ingeniería de Minas, así como de
geoestadístico de yacimientos minerales orientado a estimación
Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Computación. Los ámbitos de
y simulación univariable y multivariable de recursos y reservas
investigación del Grupo se fundamentan en estudios de sistemas
en situaciones complejas, conjuntamente con el desarrollo de
hidrotermales y procesos de formación a toda escala, aplicados
software especializado para tales fines.
a actividades que van desde exploraciones básicas (regionales) a exploraciones avanzadas (distritales y locales), y estudios de pre-factibilidad, incluyendo modelamiento de yacimientos en
Área de Competencia
aspectos de estimación y simulación de recursos como también Considerando la necesidad de integrar los aspectos geoló-
reservas y modelos geo-minero-metalúrgicos.
gicos, geofísicos, geoquímicos, mineros y metalúrgicos en la La investigación asociada a exploración involucra técnicas
caracterización de yacimientos, y tomando en cuenta el tipo de
geofísicas, geológicas, estructurales y geoquímicas, desde una
información disponible para alimentar los modelos numéricos,
escala regional a una local, de “green fields” a “brown fields”.
el Grupo privilegia el trabajo multidisciplinario, incorporando
Los proyectos integran las áreas mencionadas, de tal forma de
elementos encontrados en distintas ramas de las ciencias y
lograr criterios de exploración multi-escala y transversales, que
la ingeniería, para maximizar el aprendizaje y el desarrollo de
otorguen mayor confianza en la determinación de blancos de
técnicas innovadoras. Esto ha permitido el fortalecimiento de
exploración. A escala de yacimientos se realizan investigaciones
una diversidad de áreas de competencia, tanto en aspectos de
geológicas-estructurales como también estudios de caracterización
investigación básica, aplicada, como en desarrollo, innovación
mineral y geoquímica, aplicados tanto a modelos de explora-
y transferencia tecnológica. Entre éstas se encuentran: Mapeo
ción como a evaluación de recursos y modelos geológicos y/o
geológico y estructural de multiescala; Dataciones geo y termo
geo-minero-metalúrgicos.
cronológicas; Estudios petrológicos de las fuentes magmáticas asociadas a los yacimientos; Análisis y modelación geoquímica;
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Aplicación
Análisis magnéticos y paleomagnéticos; Estudios neo y sismo-tectónicos; Tomografía sísmica utilizando microsismicidad registrada localmente; Identificación de fallas activas asociadas
El desarrollo de áreas de competencia en el Grupo ha permitido
a sismicidad superficial; Modelos tectónicos y estructurales; Sis-
la generación de líneas de investigación que presentan una
micidad inducida asociada a la explotación minera y geotermal;
diversidad de aplicaciones directas para la industria minera, las
Caracterización mineral, física y geoquímica para exploraciones
que permiten mejorar conocimiento y tecnologías orientadas a
mineras y modelamiento geo-minero-metalúrgico; Modelación
la optimización del negocio minero. Las líneas de investigación
numérica integrada; Peligro sísmico (sismicidad inter-placas,
existentes y aplicaciones se indican a continuación:
intra-placas y superficial); Geoestadística y modelos estocásticos; Evaluación de yacimientos y muestreo; Desarrollo de software;
• Tomografía sísmica: una herramienta geofísica de exploración.
Computación de alto desempeño; Análisis de imágenes, y
• Tectónica aplicada y modelamiento estructural.
Modelamiento numérico y optimización.
• Evaluación de peligros geológicos. • Geología para exploración minera.
Los análisis, herramientas y modelos desarrollados por el Grupo permiten mejorar el conocimiento de los procesos geológicos
• Modelación numérica de sistemas magmáticos e hidrotermales.
fundamentales que son responsables de la génesis y la evolu-
• Caracterización de rocas mediante análisis de imágenes
ción de yacimientos gigantes y campos geotermales, basados
para el desarrollo de modelos predictivos geo-metalúrgicos.
en modelos 4D (3D+tiempo) y de los peligros geológicos
• Modelamiento geológico con herramientas computacio-
asociados a la tectónica activa más relevante de la región
nales avanzadas y creación de software especializado para
Andina. Asimismo, tienen aplicación directa en la construcción
desarrollo minero.
de modelos de recursos mediante técnicas de estimación, así
• Modelamiento geo-minero metalúrgico de yacimientos con
como la caracterización numérica de la incertidumbre asociada
énfasis en la integración de información geológica y geo-
a la disposición y tamaño de cuerpos geológicos, en particular
química en modelos computacionales de alto desempeño.
en cuanto a tipos de roca, litologías, mineralogías, alteraciones, texturas y unidades geológicas, además de las relaciones multivariables de leyes de elementos de interés, sub-productos e impurezas, y de sus atributos geo-metalúrgicos.
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Memoria Anual 2012/2013
El desarrollo de las líneas de investigación ha permitido la
Logros
creación de laboratorios temáticos, los tres primeros agrupados en el laboratorio AG2E (Applied Geosciences & Georesources
Se ha logrado constituir un grupo de trabajo único en su tipo,
Exploration), el último para modelamiento computacional, AL-
que considera el potenciamiento de la integración de varias
GES (Advanced Laboratory for Geostatistical Supercomputing):
disciplinas en la exploración y modelamiento de yacimientos y campos geotérmicos, con las herramientas más modernas de
• Laboratorio de Instrumentación Geofísica (AG2E).
software y hardware. El Grupo está compuesto por más de 30
• Laboratorio de Geomática y Sistemas de Información Geo-
investigadores y un número similar de estudiantes de postgrado, y cuenta con un clúster de computadores con 32 núcleos.
gráfica (SIG) (AG2E).
Además, en su desarrollo ha mantenido una estrecha relación
• Laboratorio de Paleomagnetismo (AG2E). • Laboratorio Avanzado para Geoestadística Supercomputacional (ALGES).
con la industria minera. Los proyectos de investigación en curso y realizados han involucrado 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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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
Evaluación de Peligros Geológicos
Contacto Dra. Diana Comte diana.comte@amtc.cl
Objetivo Diseño y evaluación de peligros geológicos integrando el cono-
El estudio de peligro volcánico determina la probabilidad de
cimiento de las diferentes fuentes de peligro y estimación de
ocurrencia, magnitud, áreas de influencia y alcance de la acti-
la recurrencia de ellos, identificando la vulnerabilidad existente
vidad volcánica. El peligro volcánico está relacionado a la caída
o potencial, y el tipo y la consecuencia del daño. El principal
de ceniza y de componentes tóxicos (lluvia ácida y metales
desafío consiste en desarrollar y aplicar metodologías que utilicen
pesados), avalanchas de productos volcánicos y agua aportada
técnicas modernas de teledetección y sistemas de información
por el derretimiento glaciar (lahares), flujos de lava y piroclás-
geográfica, tanto en el estudio de los procesos mismos, así como
ticos, y remociones en masa. El alcance de estos procesos es
en la actividad de vigilancia en las zonas vulnerables o de alto
evaluado mediantes simulaciones numéricas que consideran
riesgo, permitiendo evaluar los peligros geológicos asociado a
diferentes escenarios de magnitud y tipo de actividad volcánica,
los fenómenos naturales propios de la región Andina, como
topografía y condiciones meteorológicas variables.
terremotos, actividades volcánicas y remociones en masa. El estudio de los peligros de remociones en masa se basa en el mapeo geomorfológico y en el análisis morfométrico de las
Metodología
cuencas y sub-cuencas de drenaje. El mapeo permite evaluar la recurrencia y conocer el volumen de materia inestable y sus-
El estudio de peligro sísmico requiere de la comprensión del
ceptible a transferirse por colapsos, desplomes o reptación. Los
contexto sismotectónico, de la sismicidad histórica y reciente de
análisis morfométricos caracterizan numéricamente el relieve
la zona de estudio. Se identifican las diferentes fuentes sísmicas
ocupando el área drenada, la pendiente, el empinamiento, la
y para cada una se determina la relación de Gutenberg-Richter,
rugosidad, el relieve, y la hipsometría, que en conjunto identifican
con lo que es posible estimar la magnitud máxima asociada.
sectores en desequilibrio. Utilizando un enfoque probabilístico
Posteriormente, se determinan las probabilidades de ocurrencia
se puede evaluar al peligro de remoción en masa en base a
para cada fuente sísmica utilizando distribuciones de Poisson y
modelos que integran las variables hidro-meteorológicas.
bi-paramétrica de Weibull.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados Los estudios de peligro sísmico han permitido determinar el
Para el estudio de los peligros de remociones en masa se
tamaño de los grandes terremotos interplaca, intraplaca de
utilizan los sistemas de información geográfica que permiten
profundidad intermedia y superficial que han afectado históri-
visualizar en conjunto las zonas de una cuenca de drenaje
camente diferentes zona de estudio de Chile, Perú y Panamá.
donde se combina un relieve en desequilibrio, una cobertura
Se han determinado las áreas de ruptura de sismos históricos
escasamente consolidada y la recurrencia en el tiempo de
en función del área de intensidad VII MM, y en el caso de los
procesos de remoción en masa.
terremotos recientes, en función de la distribución de réplicas. En dichas zonas, se han estimado las distancias mínimas a cada
Los estudios asociados a los diferentes tipos de peligros han
tipo de fuentes sísmicas presentes en las áreas de estudio, y se
contado con la participación de los Dres. Daniel Carrizo, Francisco
han determinado los valores de la relación de Gutenberg-Richter
Gutiérrez, y Germán Aguilar.
para cada tipo de fuente sísmica. Se ha modelado bajo un enfoque probabilístico la secuencia de tiempos entre ocurrencias
Financiamiento
de sismos, asumiendo que corresponden a procesos de Poisson y a distribuciones bi-paramétricas de Weibull.
BHP Billiton Para determinar el nivel base y/o hacer seguimiento de la activi-
AMSA
dad volcánica de un sistema determinado se utilizan estaciones
Baird
de monitoreo volcánico. Dependiendo del sistema volcánico en estudio, este monitoreo puede incluir sismicidad, deformación, temperatura, geoquímica de sólidos y fluidos volcánicos, y seguimiento remoto de los productos volcánicos.
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Memoria Anual 2012/2013
Instrumentación Geofísica
Contacto Dr. Marcos Diaz marcos.diaz@amtc.cl
Objetivo Diseño e implementación de sistemas de registro de variables
y que con comunicación entre ellas y monitoreo remoto. Este
geológicas y geofísicas, tales como estaciones sismológicas,
sistema (diseño y construcción + desarrollo y aplicación) permite:
estaciones de monitoreo volcánico, monitoreo remoto de • obtención de la estructura de velocidades, a través de una
taludes y fallas.
tomografía sísmica de alta resolución, • procesamiento de los datos sísmicos registrados, y
Metodología
• el monitoreo de la sismicidad base e inducida, asociada a
Se ha evaluado la construcción de un registrador multiparámetro
los procesos de explotación minera.
que sea de menor consumo, tamaño y costo que los disponibles en el mercado. El diseño está basado en la identificación de
Las estaciones de monitoreo volcánico permiten un registro
los elementos que permiten un registro continuo en el tiempo
continuo de la actividad sísmica, temperatura e imágenes para
y preciso en los parámetros que se desea medir. Se ha optimi-
registrar cambios visibles en los sistemas volcánicos hidrotermales.
zado la capacidad de almacenaje de los datos y la transmisión
Estas estaciones permiten monitorear emisiones fumarólicas,
telemétrica de los mismos y se ha comparado su desempeño
plumas volcánicas y lagos cratéricos, tales como medición de
en laboratorio y en condiciones naturales respecto a modelos
flujo de SO2, nivel de agua, pH y electroconductividad.
anteriores disponibles. Se ha verificado su funcionamiento en Los monitoreos remotos de taludes y fallas, obedecen al impe-
terreno conocido por un periodo de tiempo prolongado.
dimento de acercarse físicamente a tomar muestras y evaluar A la fecha se cuenta con una versión actualizada de las estaciones
los taludes y fallas dentro de áreas de riesgo al interior del
sismológicas de registro continuo, con tasas de muestreo variable
distrito minero, en este caso se utilizan helicópteros robots que permiten realizar dicha evaluación.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Las estaciones sismológicas construidas en este Laboratorio es-
Innova Chile de CORFO
tán siendo utilizadas tanto en proyectos de investigación, como
Universidad de Chile
de servicio a las industrias minera y geotérmica. Se encuentra
AMTC
en etapa de prueba un módulo complementario que permite la comunicación entre las estaciones y una estación base para obtener datos en tiempo real.
Socios
Las estaciones que incluyen otros módulos, tales como: co-
Octal Ingeniería y Desarrollo
municación satelital (para zonas más remotas), acelerómetro
Ingeniería Redco
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Tomografía Sísmica: Una Herramienta Geofísica de Exploración
Contacto Dra. Diana Comte diana.comte@amtc.cl
Objetivo La tomografía sísmica es una técnica indirecta para la identifi-
P y S se utilizan para una determinación conjunta de hipocentro
cación de nuevos recursos minerales, los futuros yacimientos
y estructura de velocidades de ondas de cuerpo, las que final-
estarán bajo zonas cubiertas o serán yacimientos profundos con
mente se traducen en modelos 3D de Vp, de Vs y de la razón
escasas o nulas evidencias en superficie.
Vp/Vs. En particular pueden indicar, a través de sus contrastes,
Los objetivos son:
las zonas de mayor fragilidad y la presencia de fluidos, los que
• Integrar los resultados de la tomografía sísmica en el en-
se correlacionan con los yacimientos mineralizados. Esta misma
tendimiento de los modelos de emplazamiento de grandes
técnica también ha demostrado ser útil en la comprensión de
yacimientos minerales y de campos geotermales.
los campos geotermales.
• Utilizar los hipocentros determinados con un modelo 3D de velocidades de ondas sísmicas, para analizar la sismicidad
Como resultado de la tomografía sísmica, además del modelo
inducida asociada a las actividades tanto de explotación minera
3D de la estructura de velocidades en la zona de estudio, se
como de geotermia, y su relación con sistemas sísmicamente
obtiene también las ubicaciones hipocentrales muy precisas de
activos de fallas que se encuentran en su entorno.
la sismicidad, sobre todo la superficial que es muy relevante como elemento de apoyo a los modelos geológico-estructurales, generando de esta manera un prototipo conceptual del
Metodología
yacimiento o del campo geotermal en cuestión.
Una vez que se ha identificado la zona de estudio, se estable-
Además, con el monitoreo sismológico permanente, se puede
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
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determinar tanto la sismicidad inducida asociada a las explosiones, tronaduras y/o a los procesos mineros de explotación como la sismicidad indiscutida asociada a la inyección de fluidos en campos geotermales.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
La alta tasa de sismicidad natural en Los Andes permite iden-
Anglo American
tificar las características superficiales de la corteza, tales como
BHP Billiton
la estructura litológica, zonas de fracturamiento, fallas activas y
Baird
presencia de fluidos. Estos elementos son fundamentales para
GeoGlobal Energy
la construcción de modelos tridimensionales tanto de mega-yacimientos 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Modelamiento de Sistemas Magmáticos e Hidrotermales
Contacto Dr. Francisco Gutiérrez francisco.gutierrez@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Obtener un mejoramiento del modelo conceptual asociado
Los modelos numéricos utilizan información directa y remota.
a sistemas magmáticos e hidrotermales mediante un análisis
La temperatura y detección de anomalías termales en superficie
cuantitativo, permitiendo una reducción de la incerteza de las
mediante sensores remotos utiliza imágenes satelitales y las
variables y procesos definidos, y un aporte a las decisiones de
mediciones directas de temperatura, flujo calórico y radiación
exploración de mega yacimientos y reservorios geotérmicos.
neta. La distribución termal en subsuperficie se desarrolla a partir
El análisis y modelación de variables, condiciones y procesos
de modelos basados en tomografías sísmicas. Los modelos
termales y geoquímicos se realiza mediante el desarrollo de
geoquímicos de fluidos presentes en el sistema volcánico y/o
modelos conceptuales y numéricos estáticos y/o dinámicos. Con
hidrotermal consideran la información de distribución de la
modelos estáticos se determina la distribución de la tempera-
temperatura, composición (química e isotópica, pH, EC) y flujo.
tura en superficie y sub-superficie, mientras que con modelos
Para ello se utiliza el muestreo geoquímico directo de las fases
dinámicos se obtiene la evolución temporal de las principales
gaseosas y líquidas, e indirecto, como la medición de flujos de
variables que controlan la distribución de temperatura y fluidos
SO2, utilizando un espectrómetro óptico de absorción diferencial.
del sistema.
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
El modelamiento termal de sistemas magmáticos e hidrotermales
FONDECYT
ha permitido determinar las anomalías termales en superficie y
AMTC
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 litologías) que controlan el transporte, reacción y acumulación de fluidos hidrotermales y magmáticos, permitiendo identificar los factores claves que controlan mega yacimientos y reservorios geotérmicos.
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Memoria Anual 2012/2013
Tectónica Aplicada y Modelamiento Estructural Multiescala
Contacto
Contacto
Dr. Daniel Carrizo
Dr. César Arriagada
daniel.carrizo@amtc.cl
cesar.arriagada@amtc.cl
Objetivo Reducir la incertidumbre de los modelos geológico-estructurales
(2D, 3D y 4D) con implicancias genéticas y geotécnicas, sopor-
que describen y predicen el entorno físico donde se emplazan
tados por observaciones cuantitativas de campo, interpretación
los recursos minerales de interés económico. Esta incertidumbre
de sensores remotos, análisis tectónico de cuencas sedimenta-
representa uno de los desafíos más relevantes en el desarrollo
rias, técnicas avanzadas de modelamiento estructural numérico
de la exploración y extracción minera. El impacto de esta línea
(2D y 3D) y determinación de relaciones temporales mediante
de investigación responde a la extrema sensibilidad de los mo-
técnicas de geocronología de alta resolución.
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.
Metodología
El desarrollo de modelos estructurales que permitan integrar
• Mapeo geológico estructural multiescala (regional, distrital
información tridimencional de diferente naturaleza y escala,
y mina) sobre la base del levantamiento de datos cuantita-
sobre la base de conceptos modernos de deformación de la
tivos y sistemáticos, con implicancias para la exploración y
litósfera y acordes con la evolución tectónica Andina, representa
operación minera (rajos y túneles).
una clave estratégica para la comprensión de la relación de
• Análisis y caracterización de sistemas estructurales.
procesos de formación de yacimientos minerales y los procesos
• Interpretación geológica estructural de sensores remotos y
de deformación continua de la corteza.
datos geofísicos (perfiles de reflexión sísmica 2D, 3D: perfiles gravimétricos, magnetotelúricos, entre otros).
Basados en este principio, nuestro objetivo radica en comprender el rol de los distintos procesos de deformación y sus estructuras asociadas, en la génesis y evolución tanto de depósitos minerales en las provincias metalogénicas Andinas, como en campos hidrotermales activos con potencial geotérmico. Para ello, desarrollamos modelos estructurales multiescala
• 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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Desarrollo de modelos geológico-estructurales (2D, 3D y 4D) en
Antofagasta Minerals S.A.
las regiones de interés (orógeno, provincia, distrito y mina), con
Anglo American Chile
aplicabilidad tanto en el desarrollo de la exploración y explotación
BHP Billiton
minera. La transversalidad de estos modelos, incluyen tanto los
CODELCO
aspectos geomecánicos (desarrollo de diseño de mina), como
SRK Consulting Chile
la génesis y evolución del modelo metalogénico (blancos de
INGENDESA
exploración). Los proyectos de investigación se han desarrollado en forma conjunta con los doctores Katja Deckart y Brian Townley.
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Memoria Anual 2012/2013
Geología para Exploración Minera
Contacto Dr. Marcelo García marcelo.garcia@amtc.cl
Objetivos Agregar e integrar conocimiento geológico en regiones altamente
relaciones de contacto, medición de estructuras y muestreo de
prospectivas, el cual es crucial para orientar las estrategias de
rocas para estudios de laboratorio (ej. petrografía, geoquímica,
exploración, tanto en etapas tempranas como avanzadas; por
geocronología, termocronología y propiedades físicas).
ejemplo, adquirir o abandonar propiedad minera y planificar La escala del levantamiento puede ir desde local (1:1.000)
sondajes o levantamientos geofísicos y geoquímicos.
hasta regional (1:100.000). Utilizamos técnicas de mapeo geoInferir la ubicación de un yacimiento y generar tanto vectores
lógico digital, para registro de datos en terreno y en tiempo real
de exploración como modelos geológicos integrados que con-
(usando tablets que incorporan GPS y softwares apropiados);
tribuyan a planificar la actividad de exploración.
esto permite confirmar la consistencia de los datos, integración con información previa y modelamiento.
En áreas con cobertura post-mineral, el objetivo es determinar, de manera indirecta (sin sondajes), los sectores con menor
El espesor de la cobertura post-mineral se determina con el
espesor de cobertura y, en ellos, interpretar las señales geofí-
mapeo, muestreo y métodos geofísicos (como gravimetría, sísmi-
sicas y geoquímicas del substrato que tengan correlación con
ca). Cuando dicho espesor es menor, y por tanto más accesible
yacimientos.
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
Metodología
exótica en la cobertura post-mineral y que puedan servir como guía de exploración.
El levantamiento geológico es la principal herramienta. Se basa en la observación sistemática, a una cierta escala, de tipos
Finalmente, la información se integra en modelos conceptuales
litológicos, del patrón estructural y de zonas de alteración hidro-
que permiten visualizar espacio-temporalmente la relación entre
termal y de mineralización, entre otros. Esto incluye identificar
la historia termal de un yacimiento, la deformación y su patrón de alteración-mineralización.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Se está realizando el levantamiento geológico regional de las
SERNAGEOMIN
Cartas Cuya y Miñimiñi, en el Norte de Chile, para el SERNAGEO-
AMSA
MIN, como parte de su programa de mapeo escala 1:100.000
Kinross
para fomentar la exploración minera.
Serviland Minergy FONDECYT
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 investigadores Dres. Germán Aguilar, Katja Deckart y Brian Townley.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Caracterización de Rocas Mediante Análisis de Imágenes para el Desarrollo de Modelos Predictivos Geo-Metalúrgicos
Contacto Dr. Julián Ortiz julian.ortiz@amtc.cl
Objetivo
Resultados
Desarrollar algoritmos, métodos y herramientas, basados en
Los principales resultados del proyecto son prototipos de sof-
técnicas de análisis de imágenes, tanto en el espectro visible
tware a nivel precomercial. Asimismo, se considera desarrollar
como no visible, que permitan la automatización y mejora de
un servicio de caracterización a partir de imágenes digitales,
procesos geo-metalúrgicos, así como la captura de datos rele-
con aplicaciones al modelamiento geo-metalúrgico. El proyecto
vantes para el control de estos procesos.
contribuirá a la formación de capital humano y a generar una estrecha colaboración con la industria.
Metodología
Financiamiento
Se considera el desarrollo de modelos de análisis de imágenes basadas en color y en caracterización de texturas, así como con
BHP Billiton
información hiper-espectral. Esto permitirá desarrollar un sistema
AMTC
para la caracterización de minerales, mediante la determinación
FONDECYT
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
Socios
alteración presente, tipo litológico y caracterización cuantitativa de su textura. Asimismo, estas herramientas permitirán carac-
Minera El Tesoro
terizar poblaciones de objetos (midiendo su cantidad, diámetro
BHP Billiton
promedio, angulosidad, entre otros) presentes en imágenes digitales tomadas mediante mecanismos in situ.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Contacto Dr. Xavier Emery xavier.emery@amtc.cl
Objetivo
Resultados
Desarrollar herramientas y métodos para construir modelos de
El principal resultado del proyecto es un prototipo de software a
bloques que describan las relaciones existentes entre variables
nivel precomercial, que permita la construcción de modelos de
geo-metalúrgicas, de modo de caracterizar adecuadamente
bloques grandes en un contexto multivariable (actualmente, se
su distribución espacial y predecir las consecuencias de estas
suele modelar las variables por separado o concentrarse en unas
relaciones en el desempeño metalúrgico y económico de los
pocas variables), mejorando la planificación minera y la toma
proyectos.
de decisiones. El proyecto contribuirá a la formación de capital humano y a generar una estrecha colaboración con la industria.
Metodología Financiamiento El modelamiento multivariable debe tomar en cuenta la correlación espacial existente para una variable, así como la dependencia
AMTC
espacial entre variables. Se plantea incorporar herramientas
FONDECYT
geo-estadísticas de estimación y simulación multivariable para
Innova Chile de CORFO
la construcción de modelos de bloques tridimensionales de
CODELCO
atributos geo-metalúrgicos, tales como leyes de mineral, tipos de roca, abundancias de minerales y consumo de ácido. A las
Socios
técnicas convencionales, deberán incorporarse técnicas desarrolladas en el marco del proyecto que permitan solucionar los problemas de implementación encontrados.
CODELCO
La solución es innovadora, dado que los software comerciales actuales no permiten caracterizar adecuadamente las relaciones multivariables y sacar provecho de ellas.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Modelamiento Geo-Minero-Metalúrgico de Yacimientos con Énfasis en la Integración de Información Geológica y Geoquímica en Modelos Computacionales de Alto Desempeño
Memoria Anual 2012/2013
Modelamiento Geológico con Herramientas Computacionales Avanzadas y Creación de Software Especializado para Desarrollo Minero
Contacto Dr. Julián Ortiz julian.ortiz@amtc.cl
Objetivo Desarrollar herramientas computacionales para permitir el ade-
original a este sistema coordenado transformado. A continuación,
cuado modelamiento geológico de los yacimientos. Esto incluye
se realiza el modelamiento geoestadístico convencional, pero
poder restituir la geometría original de los cuerpos mineralizados
en las coordenadas transformadas, mejorando la inferencia
que han sido afectados por fallas y plegamientos, para facilitar
de la continuidad y aumentando los datos disponibles para
la inferencia de la continuidad espacial y el modelamiento
estimar y simular las leyes en posiciones sin información. El
posterior de los recursos, así como permitir la integración del
segundo enfoque, apunta a caracterizar localmente el sistema
conocimiento experto en el modelamiento geológico, mediante
de referencia y definir distancias no euclidianas. Para ello, se
comandos gestuales, y con el apoyo de procedimientos numé-
aproximan numéricamente las distancias geodésicas entre puntos
ricos, determinísticos y estocásticos, para la rápida construcción
de los cuerpos geométricos plegados y fallados, para resolver
de sólidos que representen los cuerpos geológicos, garantizando
los problemas de estimación y simulación de los atributos de
plena consistencia con los datos duros.
interés considerando esta geometría. El proyecto apunta además a desarrollar una interfaz de modo
Metodología
de facilitar el ingreso de información experta mediante comandos gestuales, que sea utilizada como información blanda para
Se implementan procedimientos de restitución geométrica de
controlar el comportamiento de los modelos numéricos, los
dos formas: en primer lugar, un acercamiento explícito, en el
cuales a su vez, se basan en la información dura encontrada en
que el cuerpo se lleva a su geometría original, antes de pliegues
muestras de sondajes y mapeos superficiales y subterráneos.
y fallas; como segundo enfoque, se realiza un modelamiento
La generación de los volúmenes se realiza utilizando técnicas
implícito del plegamiento, a través de la caracterización de un
determinísticas basadas en distancia a los contactos entre unida-
campo de direcciones variables.
des geológicas, o bien, mediante herramientas estocásticas que utilizan la información de continuidad espacial de las distintas
En el primer caso, se determina un plano de referencia sobre el
categorías y permiten modelar la incertidumbre en la extensión
cual se proyectan los puntos del espacio a restituir, para luego,
y posición de los cuerpos geológicos.
proyectar todos los puntos que describen un sólido en el sistema
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
El proyecto apunta a generar un prototipo de software que
BHP Billiton
permita realizar el modelamiento geológico de manera asistida,
Yamana Gold
con un fácil ingreso de la información experta, esto es, de la
AMTC
interpretación del geólogo de modelamiento, y apoyado en
Departamento de Ingeniería de Minas, FCFM, UCH
herramientas numéricas que permitan generar sólidos consistentes con los datos duros y controlados adecuadamente por
Socios
la información blanda ingresada por el modelador.
BHP Billiton Yamana Gold
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Memoria Anual 2012/2013
Grupos de Investigación
02 DISEÑO Y PLANIFICACIÓN MINERA
El agotamiento progresivo de los recursos
delineados por los accionistas y los dueños
minerales superficiales y la explotación de
del negocio; conocer los procesos mineros
depósitos minerales profundos requiere
característicos de los métodos subterráneos
la utilización de técnicas de excavación
masivos de caving; el diseño y la técnica
subterránea, seguras y rentables. Ac-
de extracción en minería selectiva aplicada
tualmente, empresas mineras de Chile,
en la minería mediana nacional, junto
Australia y Canadá desarrollan proyectos
con los procedimientos y metodologías
que se emplazarán a niveles más profun-
que faciliten al planificador minero una
dos de los existentes. Ello hace necesario
noción más acabada del vínculo entre la
idear una estrategia para el desarrollo de
caracterización geo-metalúrgica de yaci-
conocimiento orientada a: transformar el
mientos y la captura de valor económico.
recurso geológico en la mejor oferta productiva, sujeta a los objetivos estratégicos
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
- 43 -
02
Memoria Anual 2012/2013
Diseño y Planificación Minera
Jefe del Grupo Dr. Nelson Morales nelson.morales@amtc.cl
Objetivo El grupo de Diseño y Planificación Minera tiene como objetivo
• Modelamiento numérico en mecánica de rocas.
la creación de conocimiento y su transferencia a la industria
• Ventilación.
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.
• Simulación de elementos discretos para sistemas mineros. • Secuenciamiento óptimo capacitado para minería a cielo abierto y subterránea. • Modelamiento y optimización de procesos productivos mineros 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
Áreas de Competencia
producción bajo incertidumbre.
• Establecimiento de guías para el diseño y operación en minera subterránea.
• Sensorización. • Gestión y análisis de sistemas de información para minería.
• Análisis estadístico de datos operacionales. • Modelamiento numérico de Caving y Flujo Gravitacional.
Aplicación
• Geotecnia aplicada. • Modelamiento a escala de procesos mineros para el diseño
La investigación y desarrollos del grupo encuentran su aplicación en toda la cadena productiva del negocio minero, así como de
de equipos mineros y control del tiraje.
las tecnologías utilizadas en minería, tanto de cielo abierto como subterránea a mediana y gran escala.
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• Desarrollo de software para el agendamiento de actividades mineras UDESS, con aplicación en minería subterránea para
En el ámbito de investigación y desarrollo se destacan los
el desarrollo integrado de las actividades de construcción y
siguientes logros:
extracción óptimas. • Establecimiento de metodologías para la planificación minera
• Desarrollo del software de simulación de flujo FlowSim
integrando variabilidad e incertidumbre que permiten la
y Syscave, que permite el rol de la secuencia y forma de
confección de planes robustos con alta promesa de valor,
extracción en los planes productivos en minería de Block/
pero al mismo tiempo de alta confiabilidad.
Panel Caving. Estas herramientas de software han tenido apli-
• Modelamiento de incertidumbre operacional, geológica y de
caciones a escala industrial en la elaboración de la secuencia
mercado para planificación minera de largo plazo y estraté-
de extracción para el proyecto Chuquicamata Subterráneo.
gica, así como el desarrollo de herramientas de software y
• Elaboración de una metodología para la determinación
análisis rápido de impacto de variabilidad en planes mineros.
de malla de extracción en Block/Panel Caving en función del análisis estadístico de datos históricos provenientes de
En este contexto, se han realizado proyectos para CODELCO,
extracción de minas de block/panel caving y software de
Agnico Eagle y BHP Billiton.
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 procesos 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-Minero-Metalúrgica.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Logros
Memoria Anual 2012/2013
Desarrollo e integración de Sistemas de Información e Instrumentación para Modelación de Procesos y Planificación de Agentes Operacionales en Minería
Contacto Ing. Alejandro Ehrenfeld alejandro.ehrenfeld@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Desarrollo de sistemas y modelos de información, simulación
Como parte de esta iniciativa se realizó durante 2012 un estudio
y de ayuda inteligente a la toma de decisiones, en los distintos
del estado del arte respecto de las tecnologías y fuentes de
niveles de la planificación y la operación en minería.
información existentes en la gran minería en Chile y el mundo.
Adquisición e integración de información mediante la investigación, creación de metodologías y desarrollo de instrumentación,
Además, se planteó un conjunto de líneas de trabajo, entre las
para la generación y calibración de modelos de los diversos
cuales destacan:
procesos relacionados con la extracción minera de superficie El diseño y construcción de un sistema de trazado inteligente de
y subterránea.
flujo gravitacional para minería subterránea masiva. La función Creación de un modelo de control y un framework de aplicaciones,
principal de este sistema es obtener el trazado del flujo de mineral,
para la planificación de agentes operacionales mineros orientada
mediante la utilización de un sistema de navegación por inercia.
a la optimización del blending y el factor de recuperación. 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.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Se presentó el proyecto de caracterización de variables geome-
AMTC
talúrgicas al concurso IDeA de Ciencia Aplicada de CONICYT,
Innova Chile de CORFO
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 gravitacional, 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 Planificación 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Desarrollo de un Simulador de Flujo de Agua-Barro para Minería Subterránea de Caving (MudFlow)
Contacto Dr. Raúl Castro raul.castro@amtc.cl
Objetivo
Metodología
En la minería subterránea es vital garantizar la seguridad del per-
La metodología de este trabajo incluye la construcción de los
sonal, así como también una extracción continua de las reservas.
siguientes modelos:
Un problema que ocurre en la minería de hundimiento es la entrada súbita de barro en las galerías del nivel de producción, y
• Modelo Hidrogeológico: Apunta a identificar el comporta-
el bombeo en piques de traspaso. La presencia de material fino
miento del ingreso y las salidas de agua dentro de la mina
y agua, forman un barro que puede ingresar repentinamente
subterránea, como también a caracterizar los principales
a las labores.
flujos y caudales de entrada y salida de agua y su relación con el área productiva de la mina.
Los impactos se pueden dividir en dos áreas: seguridad del
• Modelo Geotécnico: Busca explicar los fenómenos y condicio-
personal y valor del negocio. Respecto al primer impacto, se
nes geotécnicas que pueden gatillar un evento de bombeo.
han registrado varias fatalidades producto del ingreso súbito de
En base a experimentación mediante ensayos geotécnicos
barro. Concerniente al segundo y para prevenir la exposición
en distintas condiciones, se podrá determinar el efecto del
del personal a riesgo, un porcentaje importante de las reservas
estado de esfuerzos en la respuesta del material. El resultado
no se extrae debido al alto potencial de estallido de barro de
será un modelo causa-efecto que permitirá establecer las
algunos puntos de extracción.
condiciones que pueden conllevar a un evento de bombeo.
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.
• 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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Considerando los tres modelos anteriores, que servirán como
Innova Chile de CORFO
base teórica del fenómeno de entrada de barro a los puntos de extracción, se implementará un simulador de flujo de ba-
Socios
rro. Este modelo se basará en autómatas celulares o técnicas equivalentes, que simulan el movimiento de materiales debido
CODELCO
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Diseño de Herramientas de Diseño para Minería Selectiva Subterránea
Contacto Dr. Javier Vallejos javier.vallejos@amtc.cl
Objetivo
Metodología
La minería mediana constituye el tercer sector productivo del
El desarrollo del proyecto considera las siguientes etapas:
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.
• Colección de datos industriales y construcción de plataforma de manejo de información geotécnica. • Modelamiento numérico.
Se entiende por minería selectiva a las operaciones que pueden 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.
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• Análisis estadístico y confección de modelos empíricos para el diseño. • Conducción de pruebas industriales y validación de herramienta de diseño con pruebas industriales.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento Innova Chile de CORFO
El proyecto plantea los siguientes resultados para la industria:
Minera Ojos del Salado
• Configurar una línea base que establezca el estado del arte
Socios
de la minería selectiva subterránea en Chile y Sudamérica.
Minera Ojos del Salado
• 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Planificación Minera Holística Robusta
Contacto Dr. Nelson Morales nelson.morales@amtc.cl
Objetivo Desarrollar herramientas de planificación que soporten una
• Modelamiento matemático de optimización e incertidumbre
planificación minera holística en términos de aprovechar los
mediante herramientas estadísticas y simulaciones.
últimos avances tecnológicos y algorítmicos para incorporar mayor
• Implementación de algoritmos y desarrollo de software.
cantidad de elementos en la confección de los planes mineros, al mismo tiempo de integrar elementos de variabilidad e incerti-
• Transferencia Tecnológica.
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.
Resultados Los resultados incluyen el desarrollo de dos herramientas de software para planificación registradas:
Metodología
• BOS2M: Un secuenciador de minería a cielo abierto que
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 planificación minera, determinando así las oportunidades de mejora y generando las herramientas ad-hoc. Los ejes fundamentales
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
de investigación y desarrollo sobre los que se apoya son:
como de extracción, de forma de garantizar coherencia • Benchmarking de software comercial, así como modelos y algoritmos disponibles en la academia.
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entre ambos planes.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
A nivel conceptual o de aplicaciones, se han hecho desarrollos
Además de las herramientas anteriores, esta iniciativa ha permi-
referentes a la planificación incluyendo elementos de diseño
tido el desarrollo de instrumentos de planificación estratégica,
tales como:
aplicaciones en múltiples faenas pertenecientes a BHP Billiton y CODELCO, así como múltiples presentaciones en conferencias
• Cálculo de pit final considerando espacios operacionales.
internacionales, tales como MININ, APCOM, MinePlanning, y
• Secuenciamiento de “a cielo abierto”, considerando restric-
MassMin.
ciones de accesibilidad (rampas, anchos operativos, etc). • “Planificación de rajo”, bajo restricciones operacionales de
Financiamiento
estabilidad. • “Planificación de rajo corto plazo”, bajo restricciones de con-
BHP Billiton
taminantes y consumo energético por remanejo y chancado. •
AMTC
Diseño y desarrollo de herramientas para planificación bajo incertidumbre.
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Memoria Anual 2012/2013
Grupos de Investigación
03
PROCESAMIENTO DE MINERALES Y METALURGIA EXTRACTIVA
Los minerales extraídos en una operación
cuatro grandes áreas: procesamiento de
minera están compuestos por diversas
minerales, procesos hidrometalúrgicos,
especies, algunas de ellas de valor comer-
procesos electrometalúrgicos y procesos
cial, usualmente las menos abundantes, y
piro metalúrgicos. Cada una de estas áreas
otras de menor valor o sin valor relativo.
enfrenta desafíos de complejidad creciente
La metalurgia extractiva corresponde al
como consecuencia de la disminución
conjunto de procesos que se llevan a cabo
sostenida de las leyes en los yacimientos,
para separar selectivamente las especies
aparición de elementos penalizados y
de interés de aquellas sin valor. En tér-
regulaciones medioambientales cada vez
minos generales se puede subdividir en
más exigentes.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
PROCESAMIENTO DE MINERALES Y METALURGIA EXTRACTIVA
03
Jefe del Grupo Dr. Willy Kracht willy.kracht@amtc.cl
Objetivo El negocio minero conlleva la ejecución de diversos procesos
El objetivo del grupo es generar conocimiento, formular pro-
que generan materiales que contienen elementos de interés
cedimientos y desarrollar tecnologías que permitan un mejor
con valores económicos relativos para la humanidad. El pro-
aprovechamiento de los recursos disponibles tanto en los yaci-
cesamiento de minerales y la metalurgia extractiva envuelven
mientos actualmente en explotación como de aquellas reservas
al conjunto de operaciones que se llevan a cabo para separar
identificadas y que permitan además hacer frente a los desafíos
selectivamente especies de interés de aquellas sin valor. Den-
que se vislumbran en el futuro.
tro del procesamiento de minerales se distinguen las áreas de conminución, concentración de minerales, separación sólido
El grupo de investigación, busca satisfacer demandas dinámicas
líquido y operaciones anexas como el transporte de pulpa,
y exigentes en el mercado del procesamiento de minerales y la
mientras que en la metalurgia extractiva se identifican aquellas
metalurgia extractiva, y tiene un carácter formador multidiscipli-
de hidrometalurgia, pirometalurgia y electrometalurgia. Cada
nario e integrador que conlleva la participación de especialistas
una de las áreas mencionadas enfrenta desafíos de complejidad
de diversas disciplinas para el desarrollo de sus proyectos.
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
Área de competencia
anterior releva la necesidad de mantener líneas de investigación, desarrollo e innovación que sustenten tecnologías adecuadas
El Grupo se caracteriza por sus capacidades en investigación
y eficientes. Resulta entonces indispensable contar con capital
aplicada, desarrollo de tecnologías, transferencia tecnológica
humano altamente calificado e instalaciones apropiadas para el
y formación de capital humano avanzado en las áreas de:
desarrollo de una actividad que se caracteriza por un importante
procesamiento de minerales, pirometalurgia, hidrometalurgia
componente experimental.
y biohidrometalurgia.
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Logros
El grupo desarrolla aplicaciones en diversas áreas del proceso
• Materialización de una amplia red de contactos y de trabajo
minero, entre los que destacan:
con empresas del rubro geo-minero-metalúrgico. • Gestión y avance en la cooperación académica e investigativa
• Caracterización de materiales minero-metalúrgicos.
con universidades y centros de investigación de reconoci-
• I+D+i de alternativas para el tratamiento de minerales y/o
miento mundial.
materiales complejos de procesos.
• Reconocimiento académico e industrial a nivel nacional
• Diagnóstico, control y optimización de procesos metalúrgicos.
en temas afines con Investigación, Desarrollo e Innovación
• Lixiviación química y bacteriana de minerales y concentrados.
tecnológica. • Generación y desarrollo de actividades multidisciplinarias
• Caracterización de dispersión de aire en flotación.
que integran e involucran a especialistas de diversos grupos
• I+D+i en procesos continuos concernientes a la pirometa-
del AMTC.
lurgia del cobre.
• Generación y desarrollo de proyectos en procesamiento de
• Estabilización y/o neutralización de materiales complejos de
minerales y en todas las áreas de la metalurgia extractiva,
cobre ricos en impurezas de As y Sb.
proyectos con financiamiento basal, FONDECYT, CORFO y
• Electroobtención, electrorefino y electrodiálisis.
de cooperación directa con la industria.
• Modelamiento multivariable y simulación de procesos
• Formación de capital humano, para la academia y la industria,
metalúrgicos.
memoristas y tesistas.
• Desarrollo de instrumentación de procesos.
• Producción de documentos científicos y académicos; capacitaciones industriales, workshops, proceedings de congresos
Los proyectos del grupo de metalurgia extractiva integran co-
internacionales y locales, publicaciones ISI y capítulos de libros.
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.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Aplicación
Memoria Anual 2012/2013
Lixiviación Bacteriana in-situ de Minerales de Cobre en Minería Subterránea
Contacto Dr. Tomás Vargas tomas.vargas@amtc.cl
Objetivo El aumento inexorable de la demanda por cobre, conjugado
micas conceptuales y desarrollar herramientas experimentales
con el decaimiento de las leyes de los minerales y el sostenido
y teóricasavanzadas, tales que permitan evaluar y optimizar el
aumento del costo energético de la extracción y conminución,
diseño de procesos de lixiviación in situ de minerales de cobre
transforman la lixiviación in situ de minerales en una alternativa
de baja ley.
cada día más relevante a considerar desde el punto de vista económico y ambiental.
Metodología La lixiviación in situ puede presentar grandes beneficios de costo en comparación a otros métodos de lixiviación,ya que reduce
El desarrollo metodológico del proyecto se basa en un enfoque
drásticamente el costo de mina y planta, debido a que el metal
avanzado del proceso de lixiviación in situ, que considera de
es recuperado sin la extracción del material y sin ser sometido a
manera integrada tanto los aspectos de minería subterránea,
procesos posteriores de conminución. Sin embargo, su aplicación
fragmentación del lecho mineral, fluidodinámica de gases y
se ha visto limitada porque, en el estado actual del desarrollo de
soluciones y lixiviación bacteriana, todos aspectos claves para
su diseño,generalmente se alcanza unarecuperación del cobre
avanzar en la innovación de este proceso. Por tal motivo, el
menor que en la lixiviación en pilas o botaderos. Además, un
equipo de trabajo del proyecto integra la colaboración de
aspecto muy importante a considerar es que no existe aún un
Investigadores Principales del Grupo de Diseño y Planificación
enfoque tecnológico adecuado para el control de la fuga de
Minera, Dr. Raúl Castro, experto en Diseño Minero; del Grupo
soluciones de lixiviación hacia el medioambiente.
de Agua y Sustentabilidad Ambiental, Dr. Christian Ihle, experto en Fluidodinámica; y del Grupo de Procesamiento de Minerales
El objetivo de este proyecto es desarrollar en el AMTC un área
y Metalurgia Extractiva, Dr. Tomás Vargas, experto en Lixiviación
clave para la minería del futuro basada en la lixiviación minera
Bacteriana.
in-situ. Para ello, se busca establecer las bases técnicas-econó-
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
El proyecto se centrará en la investigación de los siguientes
AMTC
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Nuevo Proceso de Conversión Continua de Mata a Cobre Blíster
Contacto Dr. Leandro Voisin leandro.voisin@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Probar la tecnología de Conversión Continua ENAMI, CCE, de mata
En el desarrollo de la nueva etapa del proyecto participarán ENAMI,
a cobre blíster en lecho empacado en una escala piloto-industrial,
y el AMTC de la Universidad de Chile con su área de Metalurgia
corroborando así los promisorios resultados obtenidos de las
Extractiva, proporcionando los requerimientos ingenieriles de la
pruebas a escala de laboratorio. En una segunda y consecutiva
nueva instalación, así como, la gestión y desarrollo de la puesta
etapa, optimizar parámetros operacionales y maximizar la ca-
en marcha y la ejecución de las pruebas piloto-industriales, junto
pacidad de tratamiento de dicha plata piloto-industrial, lo que
con la empresa BUILDTEK S.A., que participará en el diseño y
sentaría las bases del escalamiento industrial para el posterior
construcción de la nueva planta piloto-industrial.
empaquetamiento y comercialización, tanto del proceso como de la tecnología, generando un progresivo reemplazo de las
El proyecto considera hitos de avances que a su vez corresponden
actuales tecnologías contaminantes, costosas y operacionalmente
a sub-proyectos de ejecución, algunos de ellos en paralelo y otros
complejas como es aquella de conversión batch en reactores
de carácter secuencial, entre ellos se destacan cinco principales:
basculantes CPS. • 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 Distribución 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.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Asimismo, durante el desarrollo de la investigación se finalizó una de las tesis de MSc y se generaron 4 publicaciones científicas en proceedings.
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:
Financiamiento
• La tecnología CCE en su peor escenario investigado, pre-
FONDEF
sentó una capacidad de tratamiento superior a 4 veces las
Universidad de Chile
obtenidas a partir de un reactor convencional CPS.
ENAMI
• Desde un punto de vista medioambiental, la simplicidad del
BUILDTEK S.A.
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
Socios
composición estable, mejorando la eficiencia en la planta de ácido.
ENAMI
• En lo concerniente a la eliminación de impurezas de As,
BUILDTEK S.A.
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.
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Memoria Anual 2012/2013
RECUPERACIÓN DE FÓSFORO DESDE DESCARTES MINERALES MEDIANTE LIXIVIACIÓN BACTERIANA
Contacto Dr. Tomás Vargas tomas.vargas@amtc.cl
OBJETIVO
METODOLOGÍA
Desarrollar un proceso para la recuperación de fósforo desde
Se investigará el comportamiento de microorganismos sulfooxi-
diversos descartes minerales fosfatados de Vale en Brasil, ba-
dantes tanto mesófilos, termófilos moderados como termófilos
sándose en la aplicación de los fundamentos de la biolixiviación
extremos con el objetivo de optimizar su capacidad catalítica
con microorganismos acidófilos autótrofos. Este tipo de microor-
oxidativa en las soluciones obtenidas de la lixiviación de diversos
ganismos es fácil de manejar en ambientes mineros dado que
descartes minerales fosfatados. Con este propósito se combinará
como fuente de carbono pueden usar el CO2 proveniente del
la utilización de diversas técnicas de biología molecular - tales
aire o de la descomposición de ciertos carbonatos minerales,
como PCR, tRFLP, Dapi, Car Fish - para la caracterización y mo-
luego no se requiere de la utilización de substratos orgánicos
nitoreo del crecimiento y el tipo de actividad oxidativa de los
para su operación. Además, los procesos de biolixiviación con
microorganismos lixiviantes. Al mismo tiempo, se caracterizará
estos microorganismos se pueden implementar con tecnologías
los aspectos cinéticos de la lixiviación de los diferentes residuos
sencillas y de bajo costo, tales como pilas de lixiviación, lo que
minerales y, con técnicas avanzadas para la caracterización de
posibilita la explotación rentable de recursos de baja ley. Este
materiales tales como análisis mineralógico, rayos X, Rietveld,
proyecto abre una gran perspectiva para que el AMTC contribuya
SEM-EDAX, se estudiarán los aspectos morfológicos, mineraló-
a expandir la aplicación de la biolixiviación a un nuevo campo,
gicos y cristalográficos involucrados en la descomposición de
esta vez en el ámbito de la minería no-metálica de un país de
los minerales durante su lixiviación.
la región.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
RESULTADOS
FINANCIAMIENTO
Con los resultados de esta investigación se podrá definir las
Vale S.A.
condiciones fisicoquímicas de las soluciones lixiviantes que
SOCIOS
permitan optimizar de manera integrada la actividad oxidativa de los microorganismos acidófilos considerados y la lixiviabilidad de
Vale S.A.
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Desarrollo de instrumentación para caracterizar dispersión de aire y concentración de espumante en el proceso de flotación
Contacto Dr. Willy Kracht willy.kracht@amtc.cl
Objetivo
lo que tiene como consecuencia que esta forma de medir la distribución de tamaños de burbuja se utilice sólo con fines de
Esta línea de investigación tiene por objetivo el desarrollo de
diagnóstico operacional y no pueda ser incorporada como una
nuevos instrumentos de medición para caracterizar la dispersión
medición permanente en el proceso de flotación. El principio
de aire en flotación. Se busca desarrollar un sensor para medir
de operación del sensor continuo de tamaño de burbujas
de manera continua la distribución de tamaños de burbujas en
desarrollado en esta línea de investigación está basado en me-
flotación, lo que permitirá incorporar esta variable dentro de las
diciones acústicas, en particular en el estudio de la frecuencia
variables de proceso, aumentando las posibilidades de control
característica emitida por cada tamaño de burbuja al ser excitada
que se tienen actualmente. Dentro de los objetivos se cuenta
con una fuente de ultrasonido. El sensor entonces consiste de
también el desarrollo de un instrumento para la medición de
un emisor y un receptor de ultrasonido cuyas funciones son
la concentración de espumante en flotación.
excitar las burbujas y recoger su respuesta al estímulo respectivamente. La señal recibida se analiza para llevarla desde el espacio de frecuencias al espacio de tamaños de burbujas.
Metodología
Todo esto se puede realizar de manera continua y automática, lo que le da ventajas comparativas respecto a la alternativa de
Los desarrollos de esta línea de investigación se basan en
análisis de imágenes. Para el caso del instrumento de medición
la utilización de mediciones acústicas como herramienta de
de concentración de espumante, el principio de operación se
caracterización de procesos heterogéneos como la flotación.
basa en la identificación, mediante mediciones acústicas, de
En la actualidad la medición o estimación de la distribución de
la capacidad del espumante para prevenir coalescencia en un
tamaños de burbujas en flotación se realiza mediante modelos
ambiente controlado. La concentración del reactivo se infiere
empíricos o métodos basados en análisis de imágenes, siendo
entonces a partir del efecto medido, reportándose como una
esta última técnica la más utilizada. Los métodos basados en
concentración equivalente comparada al MIBC (reactivo de uso
análisis de imágenes son esencialmente discontinuos y requie-
común en flotación).
ren de la dedicación de personal entrenado para su operación,
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
El sensor para medición de distribución de tamaños de burbu-
AMTC
jas se encuentra en un estado avanzado de desarrollo. Se han
FONDECYT
completado pruebas de laboratorio en las que se ha podido
Innova Chile de CORFO
identificar distintas distribuciones de burbuja de manera continua
IAL Ltda.
y en el corto plazo se iniciarán las pruebas a escala industrial. Por otro lado, el instrumento para la medición de concentración de
Socios
espumante se encuentra operativo y estamos en condiciones de ofrecer análisis en nuestras instalaciones. Se está iniciando
IAL Ltda.
un proceso de protección de propiedad intelectual después del cual estaremos en condiciones de ofrecer esta tecnología al público en general.
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Memoria Anual 2012/2013
Grupos de Investigación
04 AUTOMATIZACIÓN EN MINERÍA
La utilización de herramientas de pro-
calidad, identificar personas, entre otros,
cesamiento digital de imágenes y de
no obstante, los positivos. Los efectos que
datos, el desarrollo de nuevos métodos
la automatización en minería tiene sobre
y tecnologías para reconocer patrones
el aumento de la productividad y la dismi-
en problemas asociados a la minería y la
nución de costos de la actividad minera
adecuada utilización de tecnologías de
serán de bajo impacto si no se cuenta
automatización en la industria minera
con los recursos energéticos necesarios.
permiten obtener aumentos de produc-
La demanda por energía en los procesos
tividad, disminución de costos, aumentos
mineros y en la producción de minerales
de continuidad operativa y mejoramientos
va en creciente aumento, ello exigirá a las
de la seguridad y salud laboral. Asimis-
mineras disponer de una red energética
mo, hacen posible la identificación de
poderosa y eficiente orientada a mejorar
patrones, objetos, defectos, fallas, medir
las diferentes etapas de dichos procesos.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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04
Memoria Anual 2012/2013
Automatización en Minería
Jefe del Grupo Dr. Manuel Duarte manuel.duarte@amtc.cl
Objetivo La adecuada utilización de tecnologías de automatización,
de rocas en imágenes de 2 y 3 dimensiones, y determinación
instrumentación y toma de decisiones en la industria minera,
de granulometría, entre otros.
permite obtener aumentos de productividad, disminución de costos, aumentos de continuidad operativa, uso más eficiente
Por último, se desarrollan y transfieren tecnologías de generación
de la energía, disminución de la contaminación asociadas a la
en base a energías limpias y renovables, así como también se
actividad minera y mejoramientos de la seguridad y salud laboral,
realizan esfuerzos por mejorar la eficiencia energética de las
entre otros aspectos. En este contexto, el principal objetivo de
diferentes etapas de los procesos mineros, empleado técnicas
este grupo es transferir al sector productivo minero resultados
de control avanzado e inteligencia computacional.
de investigación y desarrollo que han sido llevados a cabo en los últimos años en los ámbitos de la automatización, robótica,
El grupo de investigadores está formado por once doctores y
tecnologías semiconductoras y de sensores, reconocimiento
quince tesistas de doctorado. Entre sus principales recursos des-
de patrones, procesamiento de imágenes y redes de sensores
tacan laboratorios de robótica, automática, control de sistemas,
y datos, y contribuir al desarrollo de la próxima generación de
visión computacional, procesamiento de imágenes, inteligencia
sistemas mineros mediante el diseño y la construcción de
computacional y mecatrónica, equipados con sistemas sensoriales
equipos y sistemas amigables con el entorno.
de última generación y robots móviles de diversa naturaleza.
El grupo abarca los ámbitos de la tele-operación y automatización de vehículos y maquinaria minera móvil, el diagnóstico
Área de Competencia
de fallas y mantenimiento predictivo de equipos, el desarrollo de tecnologías que permitan el mapeo y modelamiento 3D
Dentro de los ámbitos de acción del grupo se incluye la realiza-
de túneles, rajos y entornos mineros, así como el desarrollo
ción de investigación aplicada, de transferencia tecnológica y de
de sistemas colaborativos en los que interactúen de manera
formación de capital humano avanzado en el uso de tecnologías
eficiente y segura máquinas autónomas, máquinas tele-operadas
de automatización y robótica en la minería. Sus principales áreas
y operarios humanos en la minería del futuro.
de competencia son:
También se desarrollan en el grupo técnicas avanzadas de re-
• Automatización, tele-operación y robotización de vehículos
conocimiento de patrones y análisis de imágenes que permiten
y maquinaria minera móvil. Se incluye la construcción de
abordar problemas relevantes asociados a la minería, como
librerías de control de robots móviles y vehículos de propósito
identificación de personas y objetos, detección de fallas, control
general, el desarrollo de simuladores de vehículos móviles,
de calidad y vigilancia automatizada, reconocimiento de tipos
la robotización de vehículos comerciales y finalmente la tele-operación y robotización de equipos mineros móviles.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
• Desarrollo de tecnología UAV (Unmanned Aerial Vehicle) para
• Desarrollo de métodos y técnicas para el uso eficiente de
aplicaciones mineras, entre las cuales destacan prospección
la energía en procesos mineros. Entre los problemas abor-
de geo-recursos (minerales, agua, etc.), levantamientos
dados destacan el desarrollo de sistemas de calentamiento
topográficos y magnéticos, modelamiento 3D de taludes y
de soluciones por inducción magnética y la recuperación
mediciones medioambientales, en especial en terreno de
de energía en mineroductos, además de la optimización
topografía compleja como interior de minas subterráneas
de sistemas eléctricos mineros.
y rajos.
• Diseño y aplicación de esquemas de diagnóstico de fallas
• Aplicación de tecnologías para la sensorización, adquisición
y pronóstico de condiciones críticas en maquinaria minera,
de datos y toma de decisiones en tiempo real en minas
todo con el fin de facilitar su supervisión, la reducción de
subterráneas y de cielo abierto, con el fin de aumentar los
costos de mantenimiento a través de la implementación de
niveles de seguridad, mejorar los procesos de operación
estrategias predictivas, y el aseguramiento de la continuidad
y planificación minera, realizar trazabilidad de personas,
operativa del proceso.
equipos y materiales, así como validar modelos físicos que
Aplicación
redunden en mejores diseños mineros. • Desarrollo de tecnologías para el aseguramiento de la productividad bajo condiciones óptimas de seguridad y de
Los ámbitos de aplicación son diversos y entre los principales
salud laboral, evitando pérdida de continuidad operativa
se destacan:
por conceptos de accidentes del trabajo o fallas humanas
• Automatización de vehículos y maquinaria minera móvil.
en tareas o toma de decisiones dependientes del operario.
• Desarrollo de sistemas de conducción asistida. • Aplicación de tecnología UAV a tareas de exploración, ins-
• Diseño y aplicación de métodos eficientes para el recono-
pección y modelamiento tridimensional.
cimiento de patrones aplicados a problemas relevantes de la minería, tales como, reconocimiento de tipos de rocas
• Desarrollo de sistemas sensorización y toma de decisiones
(litologías), determinación granulometría, detección de de-
en tiempo real para minas subterráneas y de cielo abierto.
fectos en maquinaria, herramientas o productos, medición
• Sistemas para la determinación de la composición litológica
sin contacto de piezas y materiales, conteo de personas
para mejorar procesos de explotación.
y vehículos, vigilancia para prevención de accidentes por
• Estimación de la granulometría de minerales y tamaños de
interacción trabajadores-maquinaria, resguardo de áreas
burbujas en celdas de flotación.
restringidas en plantas y control de acceso mediante iden-
• Detección de defectos en maquinaria (diagnóstico de fallas)
tificación biométrica facial o de iris.
o productos (control de calidad).
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Memoria Anual 2012/2013
• Prevención de accidentes monitoreando interacción entre
formado a 15 doctores en ingeniería, 25 magísteres en ingeniería y más de 120 ingenieros civiles.
maquinaria y trabajadores. • Sistemas de seguridad de personas mediante identificación
En el ámbito del desarrollo tecnológico destacan los siguientes
biométrica y conteo de personas. • Sistemas de calentamiento de soluciones mineras en procesos de biolixiviación y electro-obtención. • Sistemas de recuperación de energía a partir de mineroductos que transportan pulpa de minerales.
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).
• Optimización de sistemas eléctricos de potencia mineros capaces de manejar adecuadamente perturbaciones y armónicas generadas.
• Instrumentación y validación experimental de una plataforma UAV diseñada y construida en Chile y de plataformas aéreas multi-rotor. • Diseño y construcción de un equipo de calentamiento inductivo a nivel semi-industrial (500 kW) probado en la planta
Logros
Los Bronces de Anglo American Chile. Se han presentado
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
solicitudes de patente en Chile (No. 01053) y a nivel internacional (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.
patrones han recibido tres premios internacionales a la inno-
• Desarrollo de software para reconocimiento de rostros en
vación, han solicitado patentes de invención en Chile y USA, y
movimiento en tiempo real (FACEREC) y para el conteo de
han inscrito licencias de software y desarrollado proyectos de
personas y detección de objetos en movimiento (BEHAV),
I+D en Alemania, Chile, Colombia y Singapur. Por otra parte, el
los cuales han sido registrados en Chile y para los cuales se
grupo ha consolidado acuerdos de cooperación o memoranda
ha solicitado patentes en USA y en Chile.
de entendimiento con importantes instituciones nacionales e
• Desarrollo de un prototipo para medición de humedad en
internacionales para desarrollar iniciativas de I+D en los ámbitos
pilas de lixiviación utilizando cámaras termales móviles.
de la robótica y la automatización. En el ámbito de formación
• Desarrollo de módulos de supervisión y pronóstico del
de capital humano avanzado, los investigadores del grupo han
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estado-de-salud y el estado-de-carga de baterías de ion-litio.
Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
Tele-operación y Automatización de Vehículos y Maquinaria Minera
Contacto Dr. Javier Ruiz del Solar javier.ruizdelsolar@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Desarrollar tecnologías asociadas a la automatización, tele-operación
Se busca, en un horizonte de corto y mediano plazo, desa-
y robotización de vehículos y maquinaria minera. La adecuada
rrollar know-how y conocimiento tecnológico en el ámbito de
utilización de estas tecnologías permite obtener aumentos de
automatización y tele-operación de vehículos, el cual irá siendo
productividad, disminución de costos, aumento de continuidad
transferido a la industria minera -y de proveedores- mediante la
operativa de equipos y una mejora en la seguridad y salud labo-
realización de proyectos conjuntos y la inserción paulatina de
ral. Este último aspecto es de crucial importancia pues permite
personal altamente especializado.
alejar a los operarios de tareas poco seguras o de ambientes con condiciones adversas (calor, polvo, contaminantes, nieve,
El primer desafío abordado por el grupo consiste en el desarrollo
entre otros).
de un vehículo autónomo de tamaño real, utilizando como base un vehículo comercial (Volkswagen Tiguan). El vehículo ha sido
Para alcanzar dicho objetivo, se ha avanzado decididamente en
intervenido por etapas, integrándose en él diversos sistemas
la robotización de un vehículo terrestre de tamaño real, en la
de instrumentación, medición, actuación y toma de decisiones,
tele-operación de un modelo a escala de un LHD (Load – Haul
inteligencia computacional y tele-operación. El objetivo último
– Dump) y en la transferencia del conocimiento y know-how
es que el vehículo pueda desplazarse de manera autónoma
generado en este ámbito a CODELCO, a través del apoyo a
en un entorno de mina de rajo abierto real. La metodología de
proyectos de automatización y tele-operación de maquinaria
trabajo considera ir dotando al vehículo de niveles crecientes
que se encuentran actualmente en ejecución en la Corporación.
de autonomía: tele-operación, evasión autónoma de obstácu-
Además, a fines del 2013 comenzará la ejecución de un pro-
los, conducción autónoma en ambientes exteriores simples y
yecto cuyo fin es automatizar el proceso de carguío de material
conducción autónoma en entornos tipo mina de rajo abierto.
en equipos LHD.
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.
- 72 -
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
permitido que 3 estudiantes de doctorado y 4 estudiantes de
equipo LHD tele-operado a escala 1:5. Esta plataforma está
ingeniería realicen sus tesis en este ámbito, y que adquieran el
siendo utilizada para el desarrollo de interfaces que permitan
know-how desarrollado.
una mayor inmersión del tele-operador en el entorno minero donde se desenvuelve el equipo tele-operado y un control más
Por otra parte, desde fines del 2012 se ha trabajado conjunta-
intuitivo de éste. Las tecnologías en desarrollo incluyen interfaces
mente con CODELCO en apoyar algunos de sus iniciativas de
hápticas, es decir con retro-alimentación de variables físicas del
automatización y tele-operación de equipos. En primer lugar
entorno, realidad aumentada, lo cual permite una visualización
se ha realizado un estudio sobre las tecnologías de equipos
del mundo real con mediciones sensoriales superpuestas, e
LHD semi-autónomos existentes en el mundo y sobre sus
interfaces cerebro-computador, cuya utilización es intuitiva y
proyecciones en el corto y mediano plazo. En base a este
cuyo uso en operaciones reales requiere menor entrenamiento.
estudio se está trabajando en la propuesta de un estándar
Un tercer desafío consiste en el desarrollo de un sistema de
CODELCO asociado a estas tecnologías y en la definición de
carguío autónomo para equipos LHD que operan cargando
los requerimientos que este tipo de equipos deberán cumplir
material de granulometría variable, como la que se encuentra
para los proyectos estructurales de minería subterránea de la
presente en los puntos de extracción de la minería de block
Corporación. En segundo lugar, se está iniciando un proyecto
caving. El sistema será capaz de estimar continuamente la
que apoya la realización de la iniciativa de minería autónoma en
interacción que existe entre el equipo LHD, principalmente su
operaciones de cielo abierto, que busca generar una unidad de
pala, y el material a ser cargado; controlando de manera adaptiva
producción autónoma/tele-operada compuesta por 3 equipos,
la trayectoria óptima de movimiento de la pala con el fin de
los cuales puedan operar conjuntamente en condiciones de
asegurar que se cumpla un mínimo aceptable para el tonelaje
muy baja visibilidad. Este trabajo busca apoyar a CODELCO en
de material extraído, con un mínimo riesgo para la operación y
todos los aspectos relacionados con la evaluación tecnológica
un reducido impacto en la degradación de sus componentes.
del proyecto, así como en la definición de pruebas, estándares
Para tales efectos, el sistema utilizará información medida en
y requerimientos futuros.
línea tanto del estado (o condición) del vehículo (por ejemplo, presión en los pistones hidráulicos), como del material a ser
Finalmente, en el ámbito de la formación de especialistas en
cargado (por ejemplo, su granulometría). El sistema de carguío
tecnologías asociadas a la tele-operación y automatización de
será validado en una primera etapa en el equipo LHD a escala
vehículos y maquinarias, el grupo se encuentra finalizando el
y en una segunda etapa en un equipo LHD real.
diseño de un diplomado, el cual comenzará a ser ofrecido a partir del 2014.
Resultados Financiamiento Desde el año 2011 se ha trabajado en la automatización de un vehículo de tamaño real (Volskwagen Tiguan), cuya instrumen-
AMTC
tación y tele-operación se encuentra finalizada. El equipo ha
CODELCO
sido tele-operado en ambientes exteriores reales, pudiendo ser controlado a distancias de varios cientos de metros. El vehículo
Socios
es además capaz de generar representaciones tridimensionales del entorno, detectar obstáculos y detectar el camino por el
CODELCO
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
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Un segundo desafío ha consistido en la construcción de un
Memoria Anual 2012/2013
Sistemas de Sensorización, Modelamiento y Toma de Decisiones en Minería
Contacto Dr. Paul Vallejos paul.vallejos@amtc.cl
Objetivo Desarrollar e implementar tecnologías relacionadas con la
cionados y se implementa el modelo desarrollado previamente,
sensorización, adquisición de datos, modelamiento y toma de
utilizando la información adquirida con las redes de sensores
decisiones en tiempo real en entornos mineros. El objetivo de
instaladas. Finalmente, se implementa un sistema de toma de
estos sistemas es proveer de más y mejor información a la
decisiones o un sistema de asistencia a la toma de decisiones.
toma de decisiones (llevada a cabo por personas o por siste-
Actualmente, el énfasis se encuentra puesto en la generación
mas autónomos), lo que permite aumentar la seguridad de la
de proyectos de mediana y gran envergadura para adquirir y
faena y mejorar la eficiencia de los procesos, optimizando de
procesar información sensorial a escala mina y con ello corro-
esta forma la operación de minas y plantas de procesamiento.
borar modelos teóricos, optimizar los procesos, y mejorar la toma de decisiones.
Metodología Resultados La implementación de un sistema de sensorización, adquisición de datos, modelamiento y toma de decisiones comienza con un
Dentro del desarrollo de esta iniciativa se han realizado exito-
estudio de las variables relevantes para la toma de decisiones,
samente proyectos de asesoría en sistemas sensoriales y de
donde se analiza su efecto en la toma de decisiones y donde
implementación de sistemas de sensorización, de adquisición
éstas se priorizan.
de datos, y de monitoreo y seguimiento de personas y objetos.
Luego, se realizan levantamientos de tecnologías de sensores
Específicamente se han realizado los siguientes proyectos:
disponibles para cada variable relevante, obteniéndose las tecnologías existentes y los proveedores disponibles. En paralelo se
• Levantamiento de tecnologías para la detección de personas
modela la relación existente entre las variables que serán medidas
y/o equipos en minería para División El Teniente de CODELCO.
y el resultado esperado del sistema de toma de decisiones.
• Implementación de sistema de adquisición de datos para
En seguida, se despliegan redes con los diferentes sensores selec-
registro de conductividad en celdas de flotación, validado en planta de Mina Candelaria.
- 74 -
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Financiamiento
• Sistema de monitoreo remoto mediante redes GSM para Entel PCS.
AMTC
• Red de datos inalámbrica con telefonía IP, seguimiento de personas y objetos con etiquetas electrónicas en 2.4 GHz
CODELCO
y video IP para la mina subterránea MUZO en Colombia.
Minera Candelaria Mina El Soldado Minera Muzo
Adicionalmente, el equipo de investigación y desarrollo se encuentra actualmente participando de los siguientes proyectos o propuestas:
Socios
• Automatización de modelo físico de operación de minería
CODELCO
continua para CODELCO.
ENTEL
• 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 utilizando imágenes térmicas en conjunto con Mina El Soldado de Anglo American.
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Memoria Anual 2012/2013
Plataformas Aéreas no Tripuladas para la Minería
Contacto Ing. Rodrigo Asenjo rodrigo.asenjo@amtc.cl
Objetivo
abordadas por un grupo investigadores que incluye ingenieros hidráulicos, geofísicos y geólogos.
Esta iniciativa busca diseñar, construir, sensorizar y operar plataformas aéreas no tripuladas (Unmanned Aerial Vehicles –
En el transcurso del año 2012 se construyeron dos multi-cóp-
UAVs). Se han desarrollado plataformas de alta maniobrabilidad
teros, que son máquinas voladoras con características de vuelo
y pequeña escala, como los multi-cópteros, con el objetivo de
similares a las de un helicóptero pero con más de un rotor. Estas
realizar fotometría, estudio de estabilidad de taludes, mapeo e
plataformas se caracterizan por ser muy estables, maniobrables
inspección de túneles y medición en zonas de difícil acceso,
y fáciles de controlar. Su rápido despliegue y alta capacidad de
tales como caserones o naves de mantenimiento. También se
carga, que permite montar diversos sensores, los hace útiles para
ha trabajado con aeroplanos no tripulados para la realización
realizar tareas de inspección aérea, modelamiento tridimensional
de mediciones de variables atmosféricas de interés para la
de cavidades, inspección de grandes máquinas mineras, estudio
minería e industrias asociadas, tales como, concentración de
de estabilidad de taludes, mediciones topológicas y ambientales
contaminantes atmosféricos (gases y partículas), condiciones
geo-referenciadas, inspección de recubrimiento de túneles y
meteorológicas (viento y estabilidad), magnetismo, recursos
de desgaste de materiales en estructuras de difícil acceso. Se
hídricos y geología superficial, entre otros.
manejan utilizando un radiocontrol y también son capaces de realizar misiones autónomas en base a waypoints GPS. Actualmente se está desarrollando un sistema de navegación que le
Metodología
permita a un multi-cóptero volar de forma autónoma al interior de túneles para poder realizar tareas de mapeo e inspección.
Los investigadores del AMTC cuentan con experiencia y conocimientos avanzados en sensorizacion, procesamiento de señales,
La autonomía de vuelo de un multi-cóptero varía entre los 10 y
visión por computador, inteligencia computacional y toma de
25 minutos, que no es siempre suficiente para realizar algunas
decisiones en tiempo real, lo cual ha permitido desarrollar
tareas. Es por este motivo que también se ha trabajado con
plataformas UAV con un alto porcentaje de factura in-house,
aeroplanos no tripulados, cuya autonomía puede superar 1
con crecientes capacidades de adquisición y procesamiento de
hora, en mediciones de temperatura, presión y humedad para
información sensorial y con alto grado de autonomía. El trabajo
la generación de modelos y pronósticos atmosféricos de alta
es eminentemente multidisciplinario y las aplicaciones son
precisión.
- 76 -
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
En la actualidad se cuenta con dos multi-cópteros. Sus capa-
Resultados
cidades de carga (payload) van desde los 500 hasta los 800 Gracias a esta iniciativa se han desarrollado las capacidades y
gramos, tienen una autonomía de vuelo de hasta 15 minutos y
competencias necesarias para poder llevar a cabo proyectos de
se han realizado exitosas pruebas de vuelo a alturas mayores a
ingeniería tales como:
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
• Asesorías en la evaluación y selección de tecnologías de UAV.
en glaciares y apoyo en los estudios de estabilidad de taludes
• Diseño e implementación de sistemas de control de UAV
utilizando imágenes y sensores de rango.
(plataformas comerciales o propias). • Sensorización de UAV (plataformas comerciales o propias).
Financiamiento
• Inspección y medición en aplicaciones de alta maniobrabilidad y reducido espacio.
AMTC
• Modelamiento tridimensional de objetos y cavidades.
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Memoria Anual 2012/2013
Sistema de Monitoreo para Seguridad de Trabajadores en la Minería con Aprendizaje Automático
Contacto Dr. Claudio Pérez claudio.perez@amtc.cl
Objetivo
Metodología
La seguridad de los trabajadores en las empresas mineras es
El sistema propuesto permite monitorear zonas específicas de
de especial importancia debido a los múltiples peligros, que
una planta minera utilizando cámaras de video y un software
pueden derivar en pérdidas humanas, incapacidad parcial o
de análisis de imágenes. Este software es capaz de reconocer
inactividad temporal. Una de las medidas de resguardo para
objetos (maquinaria, equipos) y personas así como detectar su
mejorar la seguridad de los trabajadores y disminuir significati-
presencia en zonas específicas de la planta. El software generará
vamente los costos asociados a accidentes es la utilización de
alarmas cuando la maquinaria o las personas entren en zonas
monitoreo inteligente de faenas utilizando cámaras de video y
prohibidas o interactúen de manera no deseada. Más específica-
software de análisis de imágenes.
mente, en este proyecto se propone automatizar la creación de la base de datos de imágenes para entrenar y probar el sistema,
El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema de mo-
automatizar la selección de parámetros del reconocedor de ob-
nitoreo de la operación en plantas de procesos de la industria
jetos, desarrollar una interfaz para marcado de zonas prohibidas,
minera, para reducir los riesgos de accidentes laborales, mediante
exclusión de conductas y programación de alarmas, calibración
la generación de alarmas preventivas, basado en procesamiento
semi-automática de los parámetros geométricos de la escena
de imágenes de video y modelos de aprendizaje continuo.
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Se ha desarrollado un clasificador multiclase capaz de detectar
INNOVA Chile de CORFO
personas y vehículos en tiempo real con alta precisión. También se
AMTC
han desarrollado herramientas para el marcado semi-automático
FONDECYT
de videos para extraer los ejemplos que permitan el aprendizaje del clasificador multiclase. También se desarrolló un método que
Socios
permite seleccionar los ejemplos de entrenamiento, reduciendo el tiempo de entrenamiento manteniendo las tasas de clasificación. El sistema propuesto tiene una amplia potencialidad
NEC Chile
para ser introducido en faenas mineras de la minería del cobre
Micomo
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Modelamiento y Mapeo 3D de Minas
Contacto Dr. Martin Adams martin.adams@amtc.cl
Objetivo
Metodología
La interpretación fidedigna de datos sensoriales en terrenos
En la última década, desde diversos campos de investigación, han
abruptos y con alto contenido de polvo, como es el caso de
surgido nuevas tecnologías que, a su vez, proveen innovadores
minas a rajo abierto y subterráneas, es crucial para la estima-
métodos, los cuales permiten procesar datos sensoriales de tal
ción de perfiles de superficie de roca en 3D, la estimación de
manera que ahora es posible estimar simultáneamente tanto
volúmenes y, en general, para la construcción de mapas en 3D.
la localización de objetos, como el número de estos objetos de
El objetivo de esta iniciativa es abordar la tele-operación de una
manera estadística. Este proyecto desarrolla dichas técnicas, de
plataforma róbotica equipada con diversos sensores, incluyendo
forma tal que la información de perfiles de superficie del terreno
medidores láser, cámaras y un radar de onda milimétrica. Cada
o del mapeo de minas puede ser extraída de las lecturas ruidosas
uno de estos dispositivos brinda tanto beneficios como desa-
de los sensores, considerando a la vez, las probabilidades de
fíos únicos. Todos ellos requieren, además, de un cuidadoso
detección, de falsas alarmas y la incerteza en las mediciones de
procesamiento de datos para extraer la información útil y, a la
distancia y dirección. Las características del movimiento de un
vez, descartar tanto el ruido, como aquella información que no
vehículo todo-terreno, junto con las características de ruido de los
es de interés para la aplicación. Tal procesamiento, así como su
sensores radar, láser y visión, pueden ser modeladas en minas
combinación con una adecuada estimación del movimiento del
a rajo abierto y subterráneas. La posterior integración o fusión
vehículo son claves para el correcto modelamiento de perfiles de
de datos desde diferentes posiciones del vehículo, utilizando
superficie y la construcción de mapas de minas, lo que a su vez
la infraestructura de procesamiento antes mencionada, permite
está en directa relación con el mejoramiento de la seguridad y
lograr una estimación consistente de perfiles de superficie y
la eficiencia de la automatización en minería. El objetivo final es
mapas de minas.
integrar estas tecnologías en una infraestructura de navegación robótica autónoma para entornos mineros complejos.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Un vehículo todo-terreno, la plataforma robótica Husky A200,
AMTC
ha sido equipado con un radar rotatorio de onda milimétrica, un
FONDECYT
medidor de distancia láser rotatorio y un sistema de cámaras.
Clearpath Robotics
Por medio de ejemplos ilustrativos del estado del arte en de-
Socios
tectores de características con estos sensores, han quedado de manifiesto errores típicos en la interpretación de datos senso-
Clearpath Robotics
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Reconocimiento de Litologías Mediante Análisis Digital de Imágenes
Contacto Dr. Claudio Pérez claudio.perez@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Desarrollar un sistema para clasificar la composición litológica de
Se trabajará con bases de datos de imágenes de diversos
las rocas en tiempo real, utilizando técnicas de procesamiento
tipos de litologías y se crearán nuevas bases. Se desarrollarán
digital de imágenes y de inteligencia computacional. A partir
algoritmos de procesamiento digital de imágenes, extracción y
de imágenes digitales de rocas se extraen características, que
selección de características y de clasificación para reconocer las
permiten clasificar las rocas en clases litológicas. También se
litologías de rocas en tiempo real. Se utilizarán técnicas basadas
desarrollará un sistema para determinar mediante sensores de
en inteligencia computacional para mejorar la metodología de
profundidad la forma de las rocas. Esta información se adicionará
reconocimiento de patrones. También se utilizarán imágenes de
a las características de imágenes para mejorar las tasas de clasifi-
triangulación láser para obtener información 3D de las rocas. En
cación. La información de las clases de rocas permitirá optimizar
las imágenes se medirán características geométricas, de color,
el proceso de molienda reduciendo la energía requerida en éste.
textura y 3D, lo que permitirá obtener su clasificación y estimar
El sistema también podría ser utilizado para desviar material con
la composición litológica del mineral.
baja ley fuera del proceso de molienda. 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, paralelamente 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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Se han realizado pruebas con una base de datos de rocas de una
AMTC
mina de níquel de Canadá en que se han probado las nuevas
FONDECYT
innovaciones metodológicas comparándolas con otros métodos
FONDEF
publicados con la misma base de datos. Los resultados logrados indican mejoras significativas respecto de otros ya publicados.
Socios
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
Micomo
3D de las rocas.
NEC Chile
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Memoria Anual 2012/2013
Supervisión de Procesos y Mantenimiento Predictivo
Contacto Dr. Marcos Orchard marcos.orchard@amtc.cl
Objetivo
Metodología
El desarrollo de esquemas de diagnóstico de fallas y pronóstico
Esta iniciativa contempla en una primera etapa el desarrollo de
de condiciones críticas en maquinaria minera se ha convertido
herramientas de pre-procesamiento de datos para la generación
en un tema preponderante, por cuanto el impacto económico
de indicadores de condición de equipos de minería, así como
de la fiabilidad del sistema y la operación rentable de los activos
la generación de módulos de fusión sensorial capaces de es-
críticos se hace cada vez mayor. Dichos esquemas tienen como
tablecer indicadores de condición (IC) para equipos mineros.
objetivo caracterizar la evolución de condiciones de falla incipiente
Dichos indicadores resultan fundamentales a la hora de imple-
y estimar en tiempo real de la vida útil remanente (RUL, por sus
mentar sensores virtuales para la supervisión de maquinaria
siglas en inglés) de equipos con el fin de facilitar su supervisión,
y la determinación de modelos predictivos en una segunda
reducir costos de mantenimiento a través de la implementación
etapa; permitiendo establecer estructuras de caracterización
de estrategias predictivas, y asegurar la continuidad operativa
de la incertidumbre y el riesgo del sistema. La integración, en
del proceso; considerando para estos efectos fuentes de incer-
una tercera etapa, de los mencionados indicadores, modelos
tidumbre asociadas a condiciones de uso u operación. Especial
de riesgo, la caracterización probabilística de perfiles de utiliza-
interés en los problemas asociados al desgaste y la corrosión,
ción futura, y algoritmos de predicción basados en métodos
en cintas transportadoras, trituradoras de mineral, molinos SAG,
secuenciales de Monte Carlo establecen medios concretos
motores eléctricos, cajas de engranajes, rodamientos, y equipos
para estimar la probabilidad de fallo crítico del equipo como
mineros móviles (camiones, LHD, martillos de impacto).
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
La caracterización del conjunto de parámetros críticos que afectan
FONDECYT
el rendimiento y la vida útil de dispositivos de almacenamiento
Centro de Innovación del Litio
de energía, y particularmente de baterías de Ion-Litio, es un tema
AMTC
que ha cobrado especial relevancia en la actualidad. Lo anterior, motivado primariamente por el impacto que dichos parámetros
Socios
tienen en el diseño de estrategias de optimización para recursos energéticos renovables, además del desarrollo experimentado
Centro de Innovación del Litio
por la industria de artículos tecnológicos y vehículos eléctricos. Es así como en un esfuerzo conjunto con el Centro de Innovación 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Calentamiento Inductivo de Soluciones para la Minería
Contacto Dr. Manuel Duarte manuel.duarte@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Diseñar y construir sistemas de calentamiento de soluciones
La metodología empleada en el desarrollo del proyecto consiste
por inducción magnética con aplicaciones en los procesos de
en el diseño de una fuente de frecuencia media que genera
biolixiviación y electro-obtención en altura, con el fin de hacerlos
un campo magnético, un susceptor magnético celular que
más eficientes. Las principales ventajas del sistema de calenta-
transfiere, al fluido en el que se encuentra inmerso, la energía
miento propuesto frente a otros sistemas de calentamiento, son
proveniente del campo magnético en forma de energía calórica,
el hecho que no hay combustión, no aparecen puntos calientes,
y un sistema de control adaptable robusto de temperatura para
su mayor densidad de potencia, su menor mantenimiento, su
el sistema en su conjunto.
mayor controlabilidad (sistema de control efectivo), su mayor eficiencia (independiente de la altura) y al ser un sistema de
En el desarrollo del proyecto se estudiaron en profundidad los
calentamiento de pasada no requiere de estanques adicionales.
principales aspectos relacionados con la solución propuesta
A más largo plazo, se proyecta orientar las investigaciones al
tales como; electrónica de potencia, hidrometalurgia y biolixi-
diseño y fabricación de equipos de calentamiento inductivo
viación, transferencia térmica, control automático, compatibili-
para otras aplicaciones, tales como reemplazo de calderas y
dad electromagnética impactos biológicos, y comparaciones
calefones en la industria, comercio y sector domiciliario, desa-
técnico-económicas.
rrollo de sistemas eficientes de calefacción y agua caliente en Para evaluar la solución propuesta se han desarrollado mo-
edificios y viviendas, entre otros.
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Los principales resultados obtenidos en el proyecto correspon-
AMTC
den al diseño y construcción de un susceptor para transferencia
FONDEF
térmica, diseño y construcción de un equipo de calentamiento inductivo a nivel de laboratorio (30 kW), y otro equipo de calen-
Socios
tamiento inductivo a nivel semi-industrial (500 kW), probado en la planta Los Bronces de Anglo American Chile, con eficiencias
Universidad Técnica Federico Santa María
entre el 95% y 97%.
IDT Anglo American Chile
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Grupos de Investigación
05 AGUA Y SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL
Por la naturaleza de sus acciones, la minería
que permitan prever y mitigar los impactos
genera impactos directos e indirectos y es
de la actividad minera, durante su ope-
una de las industrias con mayor potencial
ración y abandono, respecto a la calidad
para modificar el entorno natural y cultural,
del aire y agua, así como los ecosistemas
originando cambios ambientales y sociales.
que dependen de estos elementos para
Es por ello que se hace imperioso desa-
su subsistencia, y sobre las comunidades
rrollar conocimiento básico y tecnologías
que conviven con la minería.
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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05
Memoria Anual 2012/2013
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.
Jefe del Grupo Dr. James McPhee james.mcphee@amtc.cl
Área de Competencia • 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-
Objetivo
ducto de evento hidrometeorológicos a distintas escalas temporales (tormentas, sequías, cambio climático); asimismo,
Por la naturaleza de sus acciones, la minería es una de las in-
busca desarrollar herramientas transferibles de gestión de
dustrias con mayor potencial para modificar el entorno natural
dicho riesgo, por la vía de sistemas de pronóstico y alerta,
y cultural. La sustentabilidad ambiental de la industria minera
y de soporte de decisiones en condiciones de incertidum-
requiere de conocimiento de punta acerca de los factores de
bre. Actualmente se desarrollan investigaciones específicas
riesgo que pueden afectar tanto a la faena como al entorno
orientadas al pronóstico de disponibilidad de agua en zonas
de la misma. Estos factores de riesgo incluyen: la variabilidad
de montaña, así como a la predicción de la ocurrencia de
e incertidumbre asociadas a fuentes de agua; la ocurrencia de
aluviones producto de tormentas extremas.
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 ecosistemas 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.
• Sustentabilidad e impacto ambiental: incluye investigación básica y aplicada orientada al control y mitigación de emisiones 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-
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 sustentabilidad ambiental de la industria minera, incluyendo el funcionamiento de los sistemas hidrológicos que sirven como fuente
mas ante las perturbaciones más frecuentes asociadas a la industria minera. El conocimiento de estos mecanismos no sólo permite disminuir las probabilidades de efectos indeseados 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 investigación 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.
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Logros
El grupo de Agua y sustentabilidad ambiental actualmente de-
FONDEQUIP-Equipamiento Mediano (2012): “Tomógrafo
sarrolla proyectos de investigación básica y aplicada en todos
con sistemas de medición de flujos de mezclas sólido-fluido
sus ámbitos de acción. Entre ellos destacan:
por resistencia y capacitancia eléctrica”. Investigador Principal: Christian Ihle.: El equipamiento permite medir detalles de flu-
Biota Acuática y Calidad de Agua en el Salar de Atacama. Para
jos de sólidos en medios acuosos y gaseosos. Está diseñado
SQM (2013). Estos estudios consisten en el levantamiento y
para obtener, de forma no invasiva, propiedades específicas
seguimiento ambiental de variables físico-químicas y biológicas
de mezclas sólidos-fluido, como por ejemplo, concentración
de los sistemas Lagunares Sóncor, Puilar, Peine y Aguas de Que-
de sólidos y campos de velocidad en las distintas fases. La
lana del Salar de Atacama. Los informes evacuados anualmente
característica no invasiva hace posible “ver” las propiedades de
del estudio de estos sistemas son parte de las resoluciones de
medios particulados sólido-líquidos complejos tales como pulpas
calificación ambiental (RCA) adscritas a las diferentes activida-
mineras y flujos de detritos sin interponer obstáculos, haciendo
des extractivas desarrolladas por la empresa SQM en el Salar
posible estudiar cuantitativamente procesos de segregación
de Atacama. Los trabajos asociados a este proyecto incluyen
de fases. Además, el equipo es capaz de obtener información
actividades de terreno y gabinete.
relevante de flujos gravitacionales de medios granulares en gases, complementando así la línea de investigación del grupo
Estudio Integral de Disponibilidad y Riesgo Hídrico; para Co-
en dinámica de avalanchas.
delco-División El Teniente. (2011-2013). En proyecto se busca responder preguntas relacionadas con riesgos de flujos aluvio-
FONDECYT 1112184 (2012-2015) - “Characterizing storage
nales, así como también proyecciones de disponibilidad de
and its impact on hydrologic modeling in high elevation basins
recursos hídricos en el largo plazo en zonas de montaña que
on the Andes Cordillera between 30ºS and 36ºS”. Investigador
abastecen a la faena de la División El Teniente de CODELCO.
Principal: James McPhee
Este proyecto tiene el valor de que una empresa productiva
FONDECYT 1130910 (2013-2015) –- “Bedforms in non-New-
se encuentra financiando un estudio que se ha planteado en
tonian fluid flows”. Investigador Principal.: Aldo Tamburrino
todo momento como de investigación, con trabajos de terreno,
FONDECYT-INICIACION 11110201 (2012-2014). Experimental
gabinete y laboratorio.
and numerical study on two-phase flow and segregation in mild sloping conducts. Investigador principal: Christian Ihle
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Aplicación
Memoria Anual 2012/2013
Minería Sustentable: Estudios de Mitigación de Impactos sobre los Recursos Naturales y la Población
Contacto Dra. Paula Díaz-Palma paula.diaz@amtc.cl
Objetivo
Metodología
El propósito de esta iniciativa es apoyar a la actividad minera a
La propuesta considera un trabajo multidisplinario, encabezado
través del fomento de prácticas sustentables en sus operaciones
por el grupo de Agua y Sustentabilidad Ambiental del Advan-
y particularmente mediante la reducción de impactos sobre los
ced Mining Technology Center (ASA-AMTC), el cual concentra
recursos naturales y la población humana. La fórmula para lograr
capacidades en química ambiental, hidrodinámica ambiental,
este objetivo es la innovación en procedimientos y tecnologías
mecánica de fluidos, riesgos naturales e industriales y ecología
medioambientales, asociadas a la actividad minera en todo el
de sistemas. De esta manera, la forma de trabajo consiste en
territorio nacional.
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
Objetivos Específicos
infraestructura científica de punta en las área de hidrología, calidad de aguas y química ambiental.
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.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Porque cada sistema ambiental es único e irreplicable, los
Empresa Minera SQM
resultados de esta iniciativa se conceptualizan como un proto-
AMTC
colo o bien como una metodología conceptual de análisis, que combina explícitamente las dimensiones científicas y técnicas
Socios
indicadas antes. Dada la reciente creación de la iniciativa Minería Sustentable: Estudios de Mitigación de Impactos sobre los Recursos Naturales y la Población, los siguientes son resultados
Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, UCH
esperados con la concreción de los proyectos actualmente en
Departamento de Química de la Universidad Católica del Norte
etapa de evaluación: • Bases técnicas para la implementación de biomonitoreo de Arsénico en el Río Loa. • Modelos de productividad primaria de comunidades microbianas 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.
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Memoria Anual 2012/2013
Estudio Integral de Recursos y Riesgo Hídrico en Zonas de Alta Montaña
Contacto Dr. James McPhee james.mcphee@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Importantes faenas mineras en Chile y el mundo se desarrollan
La metodología de trabajo combina actividades de laboratorio,
en ambientes de clima extremo, ya sea por su aridez, por su baja
terreno y gabinete. En el laboratorio, se están desarrollando dos
temperatura o bien por la ocurrencia de eventos meteorológicos
experimentos orientados a entender los fenómenos que gatillan
extremos. Estos extremos meteorológicos (tormentas) y climáticos
desprendimientos de terreno en presencia de agua, dando origen
(sequías, cambio climático) pueden afectar la continuidad de
a aluviones y flujos de detritos. En terreno se monitorean perma-
operaciones, así como la sustentabilidad de la industria en el
nentemente dos cuencas piloto; una para estudiar los procesos
largo plazo. El presente proyecto tiene como objetivo desarrollar
de acumulación y derretimiento de nieve, con sus condicionantes
herramientas de pronóstico de disponibilidad de agua y de riesgo
meteorológicas, topográficas y endógenas; y otra para observar
asociado a eventos hidrometeorológicos extremos, utilizando
en escala de prototipo y al mayor detalle posible fenómenos
datos de terreno, información remota, modelos matemáticos
de aluviones y flujos de detritos con el fin de validar modelos
de simulación y sistemas de soporte de decisiones.
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
• Análisis en detalle de los registros hidrometeorológicos
AMTC
disponibles en la zona, y estimaciones actualizadas de la
División El Teniente de CODELCO
disponibilidad histórica de recursos hídricos.
CONICYT
• Análisis de registro de tormentas, y diagnóstico de factores clave para la severidad de las mismas, así como de la pre-
Socios
dictabilidad de tormentas intensas. • Desarrollo de modelos computacionales, que relacionan las
División El Teniente de CODELCO
forzantes meteorológicas con las condiciones hidrológicas más
Dirección General de Aguas
comúnmente asociadas con aluviones y flujos de detritos.
CONICYT
• Construcción de dos instalaciones experimentales, y de-
Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, UCH
sarrollo de sensores especiales para medir esfuerzos de
Departamento de Geofísica, FCFM, UCH
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.
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Memoria Anual 2012/2013
Uso eficiente de agua y energía en sistemas de transporte hidráulico de concentrados y relaves
Contacto Dr. Christian Ihle christian.Ihle@amtc.cl
Objetivo
Metodología
El propósito de esta iniciativa es el estudio de nuevas posibilidades
Se adopta en el desarrollo de esta línea un enfoque combinado
operacionales y de infraestructura asociadas al empleo de agua
que, por un lado, recoge el estado del arte en modelación de
y energía en conducciones de pulpas y relaves. Al respecto, se
consumo de energía en sistemas de transporte hidráulico de
plantea como objetivo la necesidad de obtener criterios raciona-
sólidos, incluyendo efectos de topografía, reología de mezclas
les, basados en conceptos de uso eficiente combinado de agua
y la dinámica de segregación de partículas y la formación de
y energía, concurrentemente con la optimización de métricas
estructuras coherentes tales como dunas, junto con la definición
ambientales, para el diseño y operación de sistemas de trans-
de una función de costo que combina métricas de consumo de
porte hidráulico de pulpas y relaves por topografías complejas.
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
Objetivos específicos
optimización que luego se resuelve para las variables de control del proceso o bien para aquellas que gobiernan la definición del
• El desarrollo de algoritmos numéricos y conceptuales para el uso eficiente de agua y energía.
equipamiento de transporte. Por otro lado, se busca a través de la presente iniciativa la identificación de límites prácticos para
• La identificación de infraestructura óptima en los sentidos
la realización de operaciones críticas tales como detenciones prolongadas de los sistemas de transporte de pulpas o relaves
económico y ambiental. • El desarrollo de investigación de punta para la implementación
sin el vaciamiento de las tubería, minimizando así el uso de
operacional de los puntos óptimos de trabajo encontrados.
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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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
operación. Desde el punto de vista de la aplicación inmediata, los resultados esperados buscan generalizar los obtenidos a la
Los resultados obtenidos hasta ahora indican, en algunos casos
fecha, considerando trazados reales de sistemas de trasporte
particulares, una tendencia a operaciones óptimas con mayo-
de concentrados y relaves, incluyendo el efecto que tiene la
res concentraciones, mayores flujos y por una menor fracción
longitud y diferencia de cotas entre puntos altos y bajos de la
del tiempo total disponible en escenarios de costos de agua y
tubería, así como la secuencia de estos puntos en el trazado.
energía conmensurables con la realidad local. Por otro lado, se
Además, se espera generar conocimiento básico del problema,
ha encontrado que las fluctuaciones propias de las caracterís-
particularmente, en lo relativo a la física de la segregación y
ticas mineralógicas y las incertidumbres en las condiciones de
sedimentación de partículas cuando se detiene la impulsión.
proceso de las que provienen las pulpas y relaves tienen un impacto significativo en los parámetros óptimos de operación.
Financiamiento
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
FONDECYT
de diferentes características de suministros clave, tales como
FONDEQUIP
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 redundan en diferencias substanciales de costos en comparación con valores obtenidos mediante enfoques tradicionales de diseño y
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Memoria Anual 2012/2013
Efectos del Cambio Climático sobre Glaciares en Chile Centro-Norte
Contacto Dr. James McPhee james.mcphee@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Estudios recientes efectuados en cuencas con cobertura mode-
La metodología combina mediciones de diversa naturaleza y
rada de glaciares muestran que la contribución al caudal de agua
el desarrollo de modelos de balance de masa y energía para
de los ríos desde estas masas de hielo, en años secos, puede
caracterizar la acumulación y derretimiento de hielo en glaciares.
exceder de un 50%. Al ser una componente fundamental en la
Intensas campañas de terreno permiten obtener mediciones
mantención de los caudales en ríos de clima semi-árido en Chile
glaciológicas, tales como tasas de ablación y acumulación y
central, es fundamental adquirir conocimiento y lograr mejores
variaciones de la topografía glaciar; también se agregan medi-
predicciones sobre la evolución de los glaciares y su contribución
ciones meteorológicas, que permiten estimar las forzantes como
hídrica en un contexto de cambio climático acelerado.
radiación solar, temperatura del aire, etc. Datos provenientes de plataformas satelitales permiten mapear de manera eficiente la
El objetivo principal de esta iniciativa es construir y validar un modelo de balance de masas glaciar aplicable en cuencas características de los Andes de Chile Central, que permita hacer estimaciones de disponibilidad hídrica en distintos escenarios climáticos futuros, así como bajo diversas condiciones de variabilidad 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.
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cobertura de hielo, para validar los modelos construidos.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados
Financiamiento
Nuevas bases de datos de variables hidroglaciológicas de alta
CONICYT
resolución espacial y temporal, para aumentar el conocimiento
DGA
científico sobre el comportamiento de glaciares en climas
Universidad de Chile
semiáridos.
Socios
Nuevos modelos de balance de masa glaciar, especialmente adaptados para regiones semiáridas y con capacidad de modelar
DGA
glaciares blancos así como cubiertos.
CONICYT Nuevas metodologías para analizar datos de caudal, y discrimi-
ETH - Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland
nar la fracción de agua proveniente de glaciares y otras fuentes
Centro de Estudios Avanzados de Zonas Áridas (CEAZA)
hídricas (nieve y subsuelo), a partir de datos de isotopía y
University of California, Los Ángeles, EE.UU.
química de aguas.
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Memoria Anual 2012/2013
Actualización de la Red Nivométrica Nacional y Pronóstico de Caudales de Deshielo
Contacto Dr. James McPhee james.mcphee@amtc.cl
Objetivo
Metodología
Anualmente la Dirección General de Aguas (DGA) realiza en
La iniciativa requiere un reconocimiento periódico de la zona
el mes de Septiembre un pronóstico de caudales de deshielo
cordillerana en cuencas representativas de macrozonas climáti-
para distintas cuencas hidrográficas comprendidas los ríos
cas, con el objeto de analizar los parámetros meteorológicos y
Copiapó y Ñuble. El objetivo general del estudio consiste en
fisiográficos que permitan caracterizar de mejor forma el proceso
proponer, implementar y evaluar un sistema de medición que
de acumulación y derretimiento nival. Específicamente, se desea
permita cuantificar de manera adecuada los recursos hídricos
muestrear la profundidad del manto nival mediante sondeos
provenientes de la alta cordillera, proponiendo y aplicando
manuales distribuidos espacialmente en zonas de interés, con
un nuevo marco metodológico de pronóstico de caudales de
el objeto de caracterizar la relación entre esta variable y las
deshielo para las cuencas previamente seleccionadas en las
características fisiográficas del terreno. El muestreo se diseñará
regiones de interés del país. Actualmente, existen fuentes de
siguiendo el principio de “landscape-based sampling”, en el
información satelitales, que entregan datos acerca de la cubierta
que se mide la profundidad del manto en sectores de una
nival en las zonas cordilleranas, que no se aprovechan en las
cuenca representativos de los distintos factores que controlan la
metodologías de pronóstico usadas por la DGA. Esta iniciativa
distribución de la nieve durante el invierno, es decir: elevación,
busca incorporar nuevas fuentes de información, mejores datos
exposición a los vientos predominantes, y pendiente del terreno,
de terreno y metodologías de última generación para mejorar
Se llevará a cabo un análisis de los patrones de distribución
el pronóstico de deshielo actualmente entregado por la DGA.
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 relacionados estadísticamente con los datos medidos en las estaciones nivométricas de la Dirección General de Aguas.
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LÍNEA DE INVESTIGACIÓN Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados esperados
Financiamiento
Patrones de distribución del manto nival: El estudio de los patrones
AMTC
de distribución nival se realizaran principalmente comparando las
DGA-MOP
estimaciones del equivalente en agua de nieve en terreno y las
FONDECYT
reconstrucciones realizadas respecto a la elevación, orientación,
Relaciones Internacionales CONICYT
pendiente y exposición al viento máxima.
Socios
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
DGA
la Etapa 1 del estudio se identificó defectos en las obras civiles,
CONICYT
falta de instrumental meteorológico y nival, así como falencias
ETH - Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland
en la cobertura de la red en grandes partes de la cordillera de
(Proyecto SER)
los Andes centrales.
Departamento de Ingeniería Civil, FCFM, UCH Departamento de Geofísica, FCFM, UCH
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 meteorológicas, 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.
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Memoria Anual 2012/2013
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
Financiamiento Basal Infraestructura
$
400.000.000
Universidad de Chile
$
400.000.000
TOTAL
$
800.000.000
Presupuesto Infraestructura
Presupuesto AMTC año 2009 - 2013 39,6%
25,5%
16,3%
14,1%
3,7%
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Universidad de Chile
Cooperación Internacional
I + D Precompetitivo
Investigación Básica
Industria
Financiamiento Basal
0,8%
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
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Resultados 2011-2012
Memoria Anual 2012/2013
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., Vachtsevanos, 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, 342345, Mayo 2012 5. Costa, A., M. Vilaragut, J.C. Travieso-Torres, M.A. Duarte-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 semivariogram modeling”, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, Vol. 26, 247-260, 2012 7. Cuba, M., Leuangthong, O., Ortiz, J. M., “Transferring Sampling Errors into Geostatistical Modeling”, Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 112, 971-983, 2012 8. Delpiano, J., Jara, J., Scheer, J., Ramirez, O., Ruiz-del-Solar, J., Hartel, S., “Performance of optical flow techniques for motion analysis of fluorescent point signals in confocal microscopy”, Machine Vision and Applications, Vol. 23, No. 4, 675-689, Julio 2012 9. Duarte-Mermoud, M., J.C. Travieso-Torres, I.S. Pelissier and H.A. González, “Induction motor control based on adaptive passivity”, Asian Journal of Control, Vol.14(1), 67-84,Enero 2012 10. Emery, X. Co-simulating total and soluble copper grades in an oxide ore deposit, Mathematical Geosciences, Vol. 44(1), 27-46, 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 Methods 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, “Uncertainty 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 intrusions 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
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
23. Ortiz, J. M., Magri, E. J., Líbano, R., “Improving financial returns from mining through geostatistical simulation and the optimized advance drilling grid at El Tesoro Copper Mine”, Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 112, 15-22, 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
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
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
25. Ruiz-del-Solar, J., and Weitzenfeled, A., “Advances in Robotics in Latin America”, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 66, No.1-2, 1-2, Julio 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
26. Tapia, J .; Audry, S .; Townley, B .; Duprey, JL ., “Geochemical background, baseline and origin of contaminants from sediments in the mining-impacted Altiplano and Eastern Cordillera of Oruro, Bolivia”, Geochemistry Exploration Environment Analysis, Vol. 12, Febrero 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
Publicaciones en Conferencias y Revistas 1. Alarcón M., Edgardo Madariaga, Nelson Morales, Enrique Rubio, “Integrating constructability of a project into the optimization of the production planning and scheduling”, MASSMIN 2012, Proceedings, Sudbury, Canada, Junio 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
2. Baeza, D., Sepúlveda, E., Ortiz, J. M., “Parallelization of simulation algorithm with GPU for constructing high resolution models of Earth Sciences variables”, Ninth Conference on Geostatistics for Environmental Applications, geoENV2012, Proceedings, Valencia, Spain, Octubre 2012
13. Egaña, A., Julián M. Ortiz, “Metodologías computacionales de restitución geométrica de cuerpos geológicos para evaluación 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
3. Boetsch, M., Brian Townley, “Control estructural asociado a las fases de mineralización en el sector Laguna Verde del distrito argento-aurífero Cerro Bayo, XI Región, Chile”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 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
4. Caballero, E., Emery, X. “Estimación multivariable de recursos recuperables: caso de un depósito de lateritas niquelíferas”, XIII Congreso Geológico Chileno, Proceedings, Antofagasta, Chile, Agosto 2012
16. Gálvez, I., Emery, X., “Geostatistical modeling of the sulphide mineralogy in a copper ore deposit“, 5th International Conference on Innovation in Mine Operations, Proceedings, Santiago, Chile, Junio 2012
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
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Capítulos libros 1. Fuenzalida, M.A, Castro, R.L., Yves Potvin (editor), “Proceedings of the Sixth International Seminar on Deep and High Stress Mining”, “Caving Methods”, Pag.431-441, ACG, Perth, Australia, Marzo 2012 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 induction motors”, Pag. 295-324, Intech, Rijeka, Croatia. ISBN 978-953-51-0843-6, Junio 2012
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
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Memoria Anual 2012/2013
Proyectos 2012/13
Investigación aplicada con financiamiento industrial Actividad Sísmica Superficial y Tomografía Sísmica, Paniri Fuente de Financiamiento: Energía Andina Director: Diana Comte Fecha de inicio: 18-04-2012 I Fecha de término: 18-11-2012 AMINPRO Fuente de Financiamiento: AMINPRO Director: Willy Kracht Fecha de inicio: 01-11-2011 I Fecha de término: 31-12-2012 Análisis de tecnologías LHD semi-autónomas Fuente de Financiamiento: CODELCO Director: Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 07-01-2013 I Fecha de término: 27-08-2013 Aplicación de la Minería Autómata a la Operación a Cielo Abierto Fuente de Financiamiento: CODELCO Director: Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 11-07-2013 I Fecha de término: 15-03-2014 Asesoría para la adquisición de sistemas de detección de personas Fuente de Financiamiento: CODELCO-Teniente Director: Raúl Castro Fecha de inicio: 01-05-2012 I Fecha de término: 06-01-2012 Automatización de Minería Continua Fuente de Financiamiento: CODELCO-VP Proyectos Director: Raúl Castro Fecha de inicio: 01-07-2012 I Fecha de término: 07-01-2013 Calcinas Chuquicamata Fuente de Financiamiento: CODELCO Director: Leandro Voisin Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 01-01-2013 CAM-G: Modelamiento de geología asistida por computador Fuente de Financiamiento: BHP Billiton Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 30-12-2011 I Fecha de término: 04-01-2015 Comparisons of rebop to large panel caving operations Fuente de Financiamiento: MMT Queensland Director: Raúl Castro Fecha de inicio: 01-04-2011 I Fecha de término: 06-01-2012
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CuSco: software de modelamiento conjunto de CuT/CuS en casos de muestreo preferencial Fuente de Financiamiento: Minera el Tesoro Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 01-12-2011 I Fecha de término: 31-03-2012 Desarrollo de herramientas de diseño para la mina subterránea El Peñón Fuente de Financiamiento: Yamana Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 01-09-2012 I Fecha de término: 18-12-2014 Conversión continua Fuente de Financiamiento: ENAMI Director: Leandro Voisin Fecha de inicio: 01-10-2012 I Fecha de término: 31-10-2013 Estudio de extracción de Sc Fuente de Financiamiento: Minería Imán Director: Willy Kracht Fecha de inicio: 01-06-2011 I Fecha de término: 31-08-2012 Estudio Extracción de Tierras Raras Fuente de Financiamiento: Minería Activa Director: Willy Kracht Fecha 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 - Teniente Director: James McPhee Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 31-12-2012 Estudio de Sismicidad Cortical en Sector Paniri y su Relación con Fallas Activas Fuente de Financiamiento: EASA Director: Diana Comte Fecha 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 Vallejos Fecha 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 Botaderos Fuente de Financiamiento: CODELCO - Teniente Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 31-01-2012
Numerical Modelling of Rock masses and fragmentation Fuente de Financiamiento: CODELCO-Teniente Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 30-03-2013
Geostat Cosim grades and rock types for iron resource evaluation Fuente de Financiamiento: Minera Vale Director: Xavier Emery Fecha de inicio: 04-01-2013 I Fecha de término: 04-01-2015
Pampa Norte Fuente de Financiamiento: BHP Billiton Director: Diana Comte Fecha 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 Vale Director: Tomás Vargas Fecha de inicio: 01-05-2012 I Fecha de término: 04-01-2014
Levantamiento de cartas Cuya y Miñi-miñi Fuente de Financiamiento: SERNAGEOMIN Director: Marcelo García Fecha de inicio: 01-12-2011 I Fecha de término: 30-12-2012 Levantamiento Geológico Geotérmico Volcán Tacora Fuente de Financiamiento: Serviland Minergy ECM Director: Marcelo García Fecha de inicio: 01-09-2012 I Fecha de término: 30-10-2012
Seguimiento de Condiciones Nivales en Chile Central Fuente de Financiamiento: DGA Director: James McPhee Fecha de inicio: 01-08-2012 I Fecha de término: 30-12-2012
Mapeo Geológico Geotécnico y Estructural de Superficie del Sector Ventanas de Aducción Cajón Lo Aguirre Chico, Región del Maule Fuente de Financiamiento: SRK Consulting Chile Director: Daniel Carrizo Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 30-04-2012
Selección y aplicación de un modelo hidrológico para estimar los impactos del cambio climático en la generación de energía del sistema interconectado central Fuente de Financiamiento: Ministerio de Energia Director: James McPhee Fecha de inicio: 01-12-2011 I Fecha de término: 31-08-2012
Modelación de Balance de Masa y Descarga de Agua en Glaciares de Chile Central Fuente de Financiamiento: Unidad Glaciología de Nieves, DGA Director: James McPhee Fecha de inicio: 01-08-2012 I Fecha de término: 30-12-2012
Servicio de mapeo estructural de superficie, tomografía sísmica y análisis complementario para el desarrollo del modelo estructural del distrito Los Bronces Fuente de Financiamiento: AngloAmerican Sur Director: Daniel Carrizo Fecha de inicio: 28-01-2011 I Fecha de término: 30-01-2012
Modelamiento Numérico del Comportamiento Dinámico del Refuerzo de Macizo Rocoso ante Eventos Fuente de Financiamiento: CODELCO-Teniente Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 01-09-2012 I Fecha de término: 31-03-2013
TeXIM: Análisis de imágenes para caracterización de mineral Fuente de Financiamiento: BHP Billiton Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 30-12-2011 I Fecha de término: 04-01-2015
Modelo Físico Cajones Disipadores Fuente de Financiamiento: AUSENCO Director: Christian Ihle Fecha de inicio: 01-01-2013 I Fecha de término: 01-12-2013
Tolhuaca Geothermal Field Fuente de Financiamiento: Geo Global SA Director: Diana Comte Fecha de inicio: 01-12-2011 I Fecha de término: 30-03-2012
Modelamiento y Mapeo 3D de Minas Fuente de Financiamiento: Clearpath Robotics Director: Martin Adams Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2013
Tomografía BHP Fuente de Financiamiento: BHP Billiton Director: Diana Comte Fecha de inicio: 01-03-2012 I Fecha de término: 30-04-2012
MQAlt: Modelamiento multivariable cuantitativo de alteración Fuente de Financiamiento: BHP Billiton Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 30-12-2011 I Fecha de término: 04-01-2015
U-Fo: restitución geométrica de cuerpos geológicos para modelamiento de recursos Fuente de Financiamiento: Yamana Gold Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 01-05-2011 I Fecha de término: 31-01-2012
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Evaluación Plataforma Seguimiento Proyectos Exploración Fuente de Financiamiento: REDCO Director: Marcelo García Fecha de inicio: 01-03-2012 I Fecha de término: 30-12-2012
Memoria Anual 2012/2013
U-Fo: Restitución Geométrica de Cuerpos Geológicos para Modelamiento de Recursos, parte 2 Fuente de Financiamiento: Yamana Gold Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 05-03-2012 I Fecha de término: 03-05-2014
Virtual Planning Room - Ambiente de trabajo para la planificación minera Fuente de Financiamiento: INNOVA 13IDL1-18458 Director: Alejandro Ehrenfeld Fecha de inicio: 07-07-2013 I Fecha de término: 07-12-2013
Investigación aplicada con financiamiento gubernamental
INVESTIGACIÓN BÁSICA CON FINANCIAMIENTO GUBERNAMENTAL
Desarrollo de herramientas de diseño para minería subterránea selectiva en chile Fuente de Financiamiento: INNOVA 11IDL2-10630 Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 15-12-2011 I Fecha de término: 30-12-2014
Advances in robot perception and mapping in challenging environments Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110579 Director: Martín Adams Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2013
Desarrollo de un sensor continuo de tamaño de burbujas para el proceso de flotación de minerales Fuente de Financiamiento: INNOVA 11IDL2-10687 Director: Willy Kracht Fecha de inicio: 15-12-2011 I Fecha de término: 30-12-2013
Advanced neural networks and information theoretic learning methods for time series analysis: applications to astronomical light curves and biomedical signals Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110701 Director: Pablo Estévez Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2014
Enfoque probabilístico basado en modelos para la estimación en línea del estado de salud/carga y caracterización del perfil de uso de baterías de ion-litio Fuente de Financiamiento: INNOVA 11IDL1-10409 Director: Marcos Orchard Fecha de inicio: 12/15/2011 I Fecha de término: 30-06-2012
Análisis Fractal y de Redes sobre Sismicidad en Chile y el Peligro Sísmico Asociado Fuente de Financiamiento: FONDECYT 3120237 Director: Denisse Pasten Fecha de inicio: 15-03-2012 I Fecha de término: 15-03-2014
MudFlow, Simulador de Agua Barro en Minería Fuente de Financiamiento: INNOVA 12IDL2-15145 Director: Raúl Castro Fecha de inicio: 01-08-2012 I Fecha de término: 30-04-2015
Analysis of distored incoherent scatter spectrum caused by the interaction of unstable waves via particle in cell simulations Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110384 Director: Marcos Díaz Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2014
Sistema de Monitoreo para Seguridad de Trabajadores en la Minería con Aprendizaje Automático Fuente de Financiamiento: INNOVA 12IDL2-13673 Director: Claudio Pérez Fecha de inicio: 01-09-2012 I Fecha de término: 01-02-2015
Bedforms in non-Newtonian fluid flows Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1130910 Director: Aldo Tamburrino Fecha de inicio: 15-03-2013 I Fecha de término: 15-03-2015
Sistema de valorización de yacimientos en base a información geofísica Fuente de Financiamiento: INNOVA 11IDL210829 Director: Marcos Díaz Fecha de inicio: 15-12-2011 I Fecha de término: 30-12-2013
Boosting learning algorithms for multiclass classification and multidimension regression: applications to object detection and classification Fuente de Financiamiento: FONDECYT 3120218 Director: Rodrigo Verschae Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2012
Smart use of gases for improving recovery flotation cells: aplicación a concentradoras de cobre y molibdeno. Fuente de Financiamiento: FONDEF – (FONDEF IDEA) Director: Gonzalo Montes Fecha de inicio: 13-12-2012 I Fecha de término: 13-12-2013
Consitutive modeling of intact rock behavior under true triaxial loading conditions using a discrete element approach Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110187 Director: Javier Vallejos Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2014
Reconocimiento inteligente de patrones por video: aplicaciones en vigilancia y minería Fuente de Financiamiento: FONDEF D08I1060 Director: Claudio Pérez Fecha de inicio: 01-03-2010 I Fecha de término: 30-12-2012
Characterizing storage and its impact on hydrologic modeling in high elevation basins on the Andes Cordillera between 30ºS and 36ºS Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1121184 Director: James McPhee Fecha de inicio: 15-03-2012 I Fecha de término: 15-03-2015
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Robust and fast vision systems for humanoid robots Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1090250 Director: Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 15-03-2009 I Fecha de término: 15-03-2013
Estudio de sedimentación en conductos inclinados Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110201 Director: Christian Ihle Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2014
Semantic perception and mapping for mobile robots in unconstrained environments. Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1130153 Director: Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 15-03-2013 I Fecha de término: 15-03-2016
Improvements of adaptive systems performance by using fractional order observers and particle swarm optimization Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1120453 Director: Manuel Duarte Fecha 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 concentraciones Fuente de Financiamiento: FONDEQUIP EQM120197 Director: Christian Ihle Fecha de inicio: 01-12-2012 I Fecha de término: 01-06-2013
Study of bubble coalescence prevention in the presence of frothers by means of bubble acoustic emissions in flotation systems Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110173 Director: Willy Kracht Fecha 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 applications Fuente de Financiamiento: CONICYT - ANR Director: Juan Cristóbal Zagal - Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 01-01-2011 I Fecha de término: 30-12-2013
Multiple point geostatistics for the evaluation of uncertainty in geological attributes and grades Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1090056 Director: Julián Ortiz Fecha de inicio: 15-03-2009 I Fecha de término: 15-03-2012
Apoyo a la Formación de Redes Internacionales entre Centros de Investigación en Energías Fuente de Financiamiento: CONICYT - MINERGIA Director: Manuel Duarte Fecha de inicio: 01-08-2012 I Fecha de término: 01-08-2013
Multivariate geostatistics and its application to the characterization of mineral resources Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1090013 Director: Xavier Emery Fecha de inicio: 15-03-2009 I Fecha de término: 15-03-2013
Exploración 3D automatizada para digitalización rápida de minas Fuente de Financiamiento: CONICYT - DAAD Director: Martin Adams Fecha de inicio: 31-01-2013 I Fecha de término: 31-01-2015
New Biometric Methods for Face Identification by Enhanced Feature Extraction-Selection and Model Fusion Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1120613 Director: Claudio Pérez Fecha de inicio: 15-03-2012 I Fecha de término: 15-03-2015
Hazard studies related to pyroclastic density currents and gas emissions of Chilean volcanoes Fuente de Financiamiento: ECOS-CONICYT C11U01 Director: Y. Niño - O. Roche. Fecha de inicio: 01-01-2012 I Fecha de término: 30-12-2013
Phase relations and distribution of arsenic, antimony and lead during the treatment of complex impurity-rich copper materials by using iron carburization Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1120341 Director: Leandro Voisin Fecha de inicio: 15-03-2012 I Fecha de término: 15-03-2014
Responsibility: International Responsible Research and Innovation Fuente de Financiamiento: EU FP7 Nº321489 Director: Javier Ruiz del Solar Fecha de inicio: 01-02-2013 I Fecha de término: 01-02-2016
Risk-sensitive particle filtering framework for failure prognosis and uncertainty representation in nonlinear systems with high-impact/low-likelihood events Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1110070 Director: Marcos Orchard Fecha de inicio: 15-03-2011 I Fecha de término: 15-03-2013
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Advanced Mining Technology Center / AMTC
Design of fractional order adaptive controller with applications Fuente de Financiamiento: FONDECYT 1090208 Director: Manuel Duarte Fecha de inicio: 15-03-2009 I Fecha de término: 15-03-2012
Memoria Anual 2012/2013
Propiedad Industrial 2012/13
SOFTWARE U-FO Software U-FO, registrado en agosto de 2012
3D se desplazan para anular el efecto producido por las fallas.
Número de registro: N°: 219.966, a nombre de la Univer-
Concluidas las transformaciones se puede generar el modelo
sidad de Chile
de recursos mediante simulación condicional. Los resultados de la simulación son transformados de vuelta para obtener el
El software Unfolding (U-FO) es un trabajo conjunto realizado
modelo final, resolviendo de este modo el problema de estimar
por el Laboratorio ALGES (Laboratorio Avanzado para Super-
estructuras con geometrías o formas complejas, facilitando la
cómputo en Geoestadística), el Departamento de Ingeniería
estimación de recursos.
en Minas de la Universidad de Chile y de AMTC, y la Compañía Minera Yamana Gold. BOS2 El software U-FO de reconstitución geológica, permite “aplanar”
Software BOS2,
fallas y plegamientos, construyendo modelos apropiados y
Registrado en marzo de 2012
otorgando herramientas para el análisis exploratorio y estudio
Número de registro: N°: 214.665, a nombre de la Univer-
variográfico
sidad de Chile.
En resumen se trata de una solución de software que identi-
BOS2, (Blending Optimization Sequencing and Sheduling), es
fica las estructuras afectas a desplazamiento. Luego se aplica
un software desarrollado por el laboratorio Delphos del depar-
un algoritmo de aplanamiento sobre ellas para cancelar el
tamento de Ingeniería de Minas y de AMTC, bajo la dirección
plegamiento y con el apoyo de herramientas de visualización
de los investigadores Enrique Rubio y Nelson Morales.
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El software incluye, además, el manejo de stocks preexistentes,
que agenda la extracción y procesamiento de bloques sobre
considera restricciones de capacidad de transporte y de pro-
un horizonte de tiempo. El software contempla restricciones
cesamiento, así como restricciones de movimiento mínimo de
usuales de accesibilidad por ángulos de talud, pero además
mineral, tanto para la mina completa como para zonas particulares,
permite incorporar la accesibilidad operativa a los bloques en
permitiendo agendamientos que cumplan los requerimientos de
cada fase-banco en forma ordenada a partir de sus puntos de
la planta, respeten la disponibilidad de los equipos y permitan
acceso o rampas, e incluye el manejo de stocks preexistentes.
controlar el remanejo.
El agendamiento construido por BOS2 considera además restricciones de capacidad de transporte y de procesamiento, así
Las ventajas que presenta son una mejor estimación y control
como restricciones de movimiento mínimo de mineral, ya sea
en los costos permitiendo una mayor rentabilidad de la faena,
para la mina completa o zonas específicas, para cada atributo y
reducción del riesgo operacional en el sentido de mayor certeza
período de tiempo que sea necesario, permitiendo así generar
en la cantidad de mineral a extraer. Asimismo permite considerar
agendamientos que cumplen los requerimientos de la planta,
factores ambientales como uso de arsénico, consumo de diesel
respetan la disponibilidad de equipos y que permiten controlar
y energía de chancado.
el remanejo. En suma, es un software flexible que permite plantear y resolver BOS2 es extremadamente flexible, ha sido testeado en múlti-
el problema en forma integral y coherente, más rápido y con
ples faenas, en las cuales ha demostrado ser una herramienta
mayor inteligencia, permitiendo al planificador ubicarse en un
interesante a la planificación de corto plazo, permitiendo la
nivel más alto de análisis y generar planes más robustos.
revisión de decisiones de mediano y largo plazo, así como el estudio de cambios en la secuencia en función de múltiples
PATENTE INTERNACIONAL
parámetros, incluyendo elementos medioambientales como arsénico, consumo de diesel y energía de chancado.
“Método para determinar la localización de los ojos de un rostro frontal en una imagen digital para la validación de UDESS
dicho rostro frontal y determinar puntos de referencia”
Software UDESS, registrado en enero de 2013
Solicitada en: Septiembre de 2012
Número de registro: N°: 225021, a nombre de la UniverEste proyecto fue liderado por el investigador Claudio Pérez,
sidad de Chile
en su desarrollo participaron además los investigadores, Pablo UDESS es un software desarrollado por el laboratorio Delphos del
Estévez Javier Ruíz del Solar, Claudio Held y Carlos Aravena.
departamento de Ingeniería de minas y AMTC bajo la dirección
La solicitud de patente vía PCT (Tratado de Cooperación en
del académico e investigador Nelson Morales.
Materia de Patentes) se enfoca principalmente a Estados Unidos y consiste, de manera general, en métodos matemáticos y
Es un software de planificación para minería subterránea, que
algoritmos para establecer la ubicación de los ojos en un rostro
permite realizar el secuenciamiento óptimo de extracción de
que se encuentre mirando de frente en una imagen, con el
bloques en un horizonte temporal, el cual, mediante modelos
fin de validar dicho rostro determinando puntos referenciales.
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.
- 113 -
Advanced Mining Technology Center / AMTC
BOS2 es un software de planificación para minería a cielo abierto
Memoria Anual 2012/2013
Nuestra Facultad
Misión
PENSANDO EN EL FUTURO
La Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la
“Estamos ante una nueva concepción de academia universi-
Universidad de Chile tiene como misión la generación, desa-
taria. Ya no se trata de que cada uno defienda su parcela de
rrollo, integración y comunicación del saber en ciencias básicas,
conocimiento, ahora ante un gran problema nacional confluyen
ingeniería, ciencias de la tierra y economía y gestión, mediante
grandes actores que buscan soluciones conjuntas”. Decano de
acciones de docencia, investigación y extensión, en sus mayores
la FCFM, Prof. Francisco Brieva.
niveles de complejidad y con niveles de excelencia internacional en las áreas de su competencia, y ser un factor principal en el
El desarrollo de la investigación es parte integral del quehacer
proceso de adopción de la Ciencia y la Tecnología en todos los
de la FCFM. Desde hace algunos años impulsó la renovación
ámbitos de la Economía Nacional.
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 atender 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. - 114 -
Primer
Vehículo Autónomo es desarrollado en el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC)
333
Artículos Científicos en Publicaciones ISI
3
Centros científicos y tecnológicos de excelencia con financiamiento Basal
INVESTIGACIÓN 4
Centros de Excelencia en Investigación en áreas prioritarias FONDAP
$10.750
Millones de Pesos Destinados a la Investigación
FORMACIÓN 23
Programas de Magister
13
Carreras de pregrado: 9 ingenierías, astronomía, física, geofísica y geología
11
Programas de Doctorado
151
Graduados de Magister
500
90% 4.694
Alumnos de Pregrado
Titulados de Pregrado
34
Graduados de Doctorado
943
Alumnos de Postgrado
- 115 -
De los académicos de jornada completa de la FCFM tiene un doctorado
Advanced Mining Technology Center / AMTC
Hechos y Cifras 2012
Memoria Anual 2012/2013
AMTC: Ubicación
El Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) está PLAZA ERCILLA
localizado al interior de la Facultad de Ciencias Físicas y MatemáPLAZA ERCILLA Nº 803
N° 850, la que, a su vez, se ubica en el cuadrante conformado
Geología
por las avenidas Blanco Encalada y Tupper por el Norte y el Sur,
IDIEM
IDIEM
TUPPER
ticas (FCFM) de la Universidad de Chile, en Avenida Beauchef
Sólidos
respectivamente, la calle Plaza Ercilla por el Oriente y Avenida Beauchef por el Poniente, en la comuna de Santiago Centro de Ingeniería Civil y Geofísica
la Región Metropolitana.
Tupper 2007.
Torre Central
TUPPER 2007
BLANCO ENCALADA
La entrada principal al edificio del Centro es por Avenida
Ingeniería Eléctrica
Química y Minas
Física
Dirección: Cafetería
Av, Tupper #2007, piso 4, Edificio AMTC, Santiago, Chile. Biblioteca Central
Casino
(56 2) 29771000
Mail: contacto@amtc.cl
- 116 -
Acceso principal BEAUCHEF Nº850
Hall Sur TUPPER
BLANCO ENCALADA
Teléfono:
Edificio Escuela
BEAUCHEF
indice 03
Palabras del Presidente del Directorio
05
Palabras del Director Ejecutivo
06
Presentación Memoria 2012/13
08
Historia
09
Misión y Visión
10
Estructura Organizacional
11
Directorio
12
Comité Científico Internacional
13
Comité de la Industria
14
Estructura Interna
16
Socios Estratégicos
18
Investigadores AMTC
20
Grupos de Investigación
102
Presupuesto 2009-2013
103
Resultados 2011-2012
104
Publicaciones 2012
108
Proyectos 2012/13
112
Propiedad Industrial 2012/13
114
Nuestra Facultad
116
Ubicación AMTC
Advanced Mining Technology Center Av. Tupper 2007, Santiago de Chile. Fono: (02) 29771000 contacto@amtc.cl www.amtc.cl