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RESUMEN
Se propone desarrollar un modelo dinámico de flujo gravitacional para la predicción de la ley en minería por hundimiento de bloques, que posibilite un aumento del control de la dilución de mineral en el proceso extractivo de las minas que utilizan este método de explotación. En particular, este modelo será aplicable a tres Divisiones de CODELCO, El Teniente, Andina y El Salvador.
Este proyecto propone hacerse cargo de la creciente inquietud de los diferentes gestores de la operación y planificación de recursos en la minería por hundimiento, en mejorar los modelos actualmente en uso. Algunas de cuyas herramientas, no predicen con la confiabilidad requerida las leyes de mineral comprometidas a futuro; información que necesitan con exigentes niveles de certeza los diferentes clientes del proceso extractivo minero.
En el último tiempo se han realizado algunos estudios exploratorios relacionados con el fenómeno de escurrimiento gravitacional en los paneles mineros, en los cuales han participado activamente la mayoría del equipo de investigadores propuesto en el presente proyecto. Siendo el más significativo, un proyecto CIMM-CODELCO realizado durante el año 1996, tendiente a validar experimentalmente los resultados de la teoría interactiva de Laubscher y Heslop actualmente en uso. No obstante, pese a validar importantes criterios de diseño, se observaron nuevos patrones globales de comportamiento granular a nivel experimentos de prueba permitiendo la proposición de una nueva interpretación de la interacción. Luego, y con el objeto de evaluar preliminarmente el efecto de estas nuevas orientaciones acerca del fenómeno, se realizaron pruebas comparativas de mezclas de leyes a nivel modelo físico, encontrándose diferencias relevantes que ameritan una investigación más sistemática. En el contexto de esos proyectos, se exploraron algunas metodologías del dominio físico-matemático, que pudiesen aportar variables explicativas al comportamiento observado.
El presente proyecto propone investigar y desarrollar conocimiento fundamental del fenómeno de flujo gravitacional, que posibilite el rediseño de las herramientas predictivas actualmente vigentes, a través de la incorporación concurrente y articulada de metodologías emergentes de modelamiento en diferentes disciplinas, tales como, el modelamiento analítico del flujo granular como medio continuo y el diseño del algoritmo de escurrimiento granular bajo un enfoque probabilístico. Paralelamente, a través del uso de un modelo físico del flujo gravitacional, dotado de nuevas tecnologías de instrumentación e informática, diseñar y realizar un número limitado de experimentos a escala laboratorio, tendientes a reproducir y analizar comportamientos granulares globales y locales, como también, incorporar toda la información empírica del fenómeno de flujo granular, que a nivel escala real cada una de las Divisiones de CODELCO, para calibrar y validar el modelo propuesto.
El verificador de éxito del proyecto es un retardo de 1,5% en el control de la dilución de leyes en la operación de las minas El Teniente, Andina y El Salvador. Los beneficios que este mayor control representa para CODELCO, se cuantifica en un VAN de 4.300 millones de pesos.
Como resultado final, la investigación entregará lo siguiente:
Un modelo fenomenológico que explique a nivel conceptual el proceso de escurrimiento granular, que ocurre al interior de un bloque explotado por hundimiento gravitacional. Este mejor conocimiento del fenómeno de flujo gravitacional entrega información básica para la realización de múltiples otras innovaciones.
Un nuevo modelo de predicción de leyes y de dilución, desarrollado a nivel de software precompetitivo, aplicable a las diferentes etapas de extracción, corto, mediano y largo plazo, posible de ser transferido a los operadores y planificadores mineros de las tres divisiones de CODELCO.
Una modelo físico a escala, adaptado a partir de una maqueta preexistente - aportada por CODELCO CHILE al presente proyecto, que reproduce a nivel laboratorio el fenómeno del flujo gravitacional con rena. Al disponer de esta herramienta, el Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile, podrá continuar con esta línea de investigación, y además, podrá integrarla como herramienta fundamental y única a nivel mundial, en la formación de futuros ingenieros de minas.
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