Tesis Pregrado

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Características geológicas y geotécnicas generales que intervienen en la tronadura y el efecto de daño en el campo lejano en minería de Rajo Abierto.
(Universidad de Concepción., 2018) Moraga Hidalgo, Gustavo Nicolás; Bataille Bollweg, Klaus Dieter
En el siguiente trabajo se presenta un método de evaluación de daño por tronadura a macizos rocosos en campo lejano en minería de rajo abierto. En este, se establece la importancia de conocer la geología y la geotecnia en tres zonas que serán claves en el método de evaluación: en la malla de disparo, el macizo rocoso y en una zona de interés a evaluar. Las características geológicas y geotécnicas en una malla de disparo son claves, ya que controlan cuan fácil es un macizo rocoso de fragmentar. En ese sentido, se debe considerar la litología, alteración, calidad, presencia de agua y, sobre todo, las discontinuidades desde sus relaciones geométricas y espaciales junto con sus características intrínsecas (relleno, espesor, abertura, etc.). Lo anterior, determinará las características de diseño que debe considerar el ingeniero de fragmentación y el tipo de explosivo que es conveniente usar, lo que se reflejará en la cantidad de energía que liberará una malla de disparo, en forma de ondas sísmicas y gases, la cual se propagará por el macizo rocoso. La energía, la cual es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de partícula, se atenuará debido a dos mecanismos principales: atenuación geométrica y atenuación intrínseca (a la cual comúnmente se le incluye la dispersión en el espacio). En campo lejano, la heterogeneidad del macizo rocoso (litología, alteración, fracturamiento, etc.) puede jugar un rol clave en la atenuación de la energía y, sobre todo, en la variación del espectro de frecuencias en función de la distancia. Hoy en día, existen modelos aplicables en minería en base a ecuaciones de atenuación con constantes de roca que reflejan como el macizo rocoso absorbe energía, sin embargo, se resalta el hecho de que estas constantes pueden variar incluso en el mismo rajo, en función de la heterogeneidad del macizo rocoso. Finalmente, en campo lejano uno de los mecanismos de daño corresponde al fallamiento de inestabilidades preexistentes en los taludes de un rajo. Se plantea de la importancia de la geología y la geotecnia en estos mecanismos de inestabilidad a nivel de banco y se adapta teóricamente la ecuación de Wong y Pang (1992) orientada a fallamiento traslacionales con control estructural a mecanismos de falla plana y cuña con parámetros adicionales que son comúnmente considerados en análisis pseudo-estáticos (fricción, cohesión, rugosidad y presión de agua). La ecuación generalizada puede incluirse en un diseño de tronadura, para cumplir con la seguridad operacional de la mina. Debido que estos valores de PPVc no han sido contrastados en la práctica, se plantea la necesidad de optar por sistemas de monitoreo preventivos en un rajo y validar en un trabajo futuro los valores teóricos de PPVc en la práctica.
Caracterización física, química y mineralógica del tranque de relaves N°2, Planta la Cocinera, Ovalle, Región de Coquimbo, Chile.
(Universidad de Concepción., 2022) González Arias, Felipe Ignacio; Dorothea Kelm, Ursula Elisabeth
El tranque de relaves N°2 de la Planta La Cocinera, corresponde a un depósito de relaves ubicado en la ciudad de Ovalle, Chile. La planta es propiedad de ENAMI y aloja otros dos tranques de relaves en el lugar. La memoria de título se enmarca en el Proyecto ENAMI-Ovalle, cuyos estudios fueron solicitados al Instituto GEA de la Universidad de Concepción, con el objetivo de caracterizar los tranques de relaves de la planta mediante la realización de una campaña de 52 pozos de sondajes. y posteriormente, diversos análisis químicos en laboratorio. En el trabajo se caracterizaron física, química y mineralógicamente nueve muestras representativas del tranque de relaves N°2, proceso realizado mediante diversos análisis químicos efectuados en las muestras. Los análisis fueron: análisis granulométrico por difracción láser, análisis por difracción de rayos X y análisis por espectrometría de fluorescencia de rayos X. Además de lo anterior, se realizó una medición de pH y humedad, junto a una descripción macroscópica. El análisis granulométrico permitió determinar el tamaño de grano del tranque, siendo de tamaño fino, representado principalmente por limo, con partes menores de arena y arcilla. La difracción de rayos X permitió confeccionar difractogramas para la identificación de las fases minerales, donde destaca el cuarzo, plagioclasa, feldespatos, calcita, entre otros. La fracción argílica está compuesta por illita, caolinita, esmectita y corrensita. El análisis de fluorescencia de rayos X permitió distinguir los elementos mayores, menores y trazas. Los elementos mayores están representados por los siguientes óxidos: SiO2, Fe2O3, CaO, Al2O3, SO3, MgO, Na2O y K2O. Mientras que los elementos menores más importantes son el Cu, P, Mn, Ti y Zn. La caracterización mineralógica del tranque guarda una estrecha relación con el yacimiento de Panulcillo, que se encuentra cercano a la Planta La Cocinera, procesando el material proveniente de la mina en el periodo que estuvo operativa, por lo que el tranque de relave posee mayoritariamente una ganga de skarn. El tranque N°2 posee características que lo harían apto para la recuperación de minerales con valor económico, como el cobre, hierro, zinc, manganeso y fósforo. Lo anterior debido a que presenta un tamaño de grano fino, caracterizado por diversos parámetros texturales y metalúrgicos, como el D80 y -325#, importantes en el procesamiento de minerales, molienda y flotabilidad. Pese a lo anterior, se sugiere un estudio detallado de las implicancias metalúrgicas y ambientales para dicha recuperación.
Hidrogeología e hidrogeoquímica de las aguas subterráneas en la península de Tumbes, Región del Biobío, Chile.
(Universidad de Concepción., 2021) Villanueva Pavez, Cristóbal Jonathan; Álvarez Amado, Fernanda Carolina
Se realiza un estudio hidrogeológico e hidrogeoquímico de las aguas subterráneas albergadas en las rocas metamórficas y plutónicas de la península de Tumbes, región del Biobío. Mediante el análisis de parámetros fisicoquímicos y concentración de elementos mayores se establece que las aguas poseen bajas conductividades y mineralización, y son probablemente jóvenes con un origen meteórico. Se identifica que la química de las aguas es influenciada por las precipitaciones, la interacción agua - roca y actividades antrópicas, donde se aprecia una evolución desde aguas dominadas por Na y Cl a aguas mixtas con un mayor predominio de Ca y HCO3. Los procesos principales más probables que sirven de control en las concentraciones son la meteorización de silicatos de las rocas del área y contaminantes de carácter doméstico asociados al área urbana. La comparación de normas chilenas y recomendaciones internacionales con parámetros y concentraciones iónicas obtenidas en este estudio y otros anteriores, permiten establecer que las aguas no son en general adecuadas para el consumo humano, aunque poseen en su mayoría características buenas a aceptables para el riego. Se distingue, además, una clara diferencia entre la química las aguas de la península y la de un cerro isla cercano, sugiriendo orígenes distintos. A partir de modelos de recarga, umbrales de escorrentía y un análisis de la geomorfología y las cuencas del área, se estiman volúmenes ponderados de recarga y se definen zonas estratégicas, ubicadas principalmente en parte de las líneas divisorias en las terrazas del área, que pueden tener efectos significativos en la recarga y la contaminación de las aguas subterráneas y vertientes. Adicionalmente, se determina con la ayuda de datos entregados por el monitoreo del nivel freático de un pozo y el caudal de descarga de vertientes que el período preferencial en el que ocurre la recarga se encuentra entre los meses de junio y septiembre. El estudio de caudales permite estimar, por primera vez, la disponibilidad del agua en los meses de mayores y menores precipitaciones para 7 vertientes, donde se concluye que los volúmenes mínimos entregados no parecen constituir una fuente sustentable de agua para el uso doméstico respecto a la población de la península. Sin embargo, debido al carácter permanente de los caudales y la evidencia de volúmenes mayores en otras partes del área no se descarta su uso para otro tipo de actividades. Finalmente, se comparte parte de los resultados a través de la creación de una página web (https://vertientes talcahuano.herokuapp.com)
Relación entre variaciones isotópicas de 18O y 2H de agua intersticial en testigos de sedimento y dinámica del frente del glaciar Europa, Campos de Hielo Sur, Chile.
(Universidad de Concepción., 2021) Cifuentes Pino, Erick Leonardo; Ramírez, Cristian Ricardo Rodrigo
Los Campos de Hielo Sur corresponden a las más grandes masas de hielo temperadas en el hemisferio sur. Muchos de los glaciares que lo componen se encuentran en retroceso desde su máxima extensión glaciar moderna hace ~200 años. Este retroceso es un fenómeno global, cuya velocidad se hace cada vez mayor. La interacción entre el frente glaciar, el fondo marino y las masas de agua oceánicas y de deshielo intervienen en la arquitectura de las secuencias sedimentarias en fiordos en contacto con el hielo, y su estudio se convierte en una alternativa para poder interpretar los procesos sedimentarios que en estos ambientes ocurren. El objetivo de este estudio es evidenciar las posibles relaciones entre valores isotópicos de δ18O y δD de agua intersticial en testigos de sedimento, y procesos de avance/retroceso asociados a la dinámica del frente glaciar del fiordo Europa, en Campos de Hielo Sur. Se estudiaron dos testigos de sedimento obtenidos durante la campaña CIMAR 23, realizada en 2017 en la Patagonia chilena. La metodología, compuesta principalmente de dos partes, incluyó en primera instancia la extracción de agua intersticial de los testigos mediante un rhizon sampler, y el posterior análisis isotópico en un equipo de absorción laser. En segunda instancia, el estudio incluyó un análisis visual de los sedimentos, tomografías de rayos X, mediciones de susceptibilidad magnética, estimación de ice rafted debris, y extrapolaciones de tasas de sedimentación 210Pb. Finalmente, ambos ejes de esta investigación fueron comparados en forma cualitativa y cuantitativa mediante correlaciones de Pearson. En forma general, el registro sedimentario comprende fangos marinos bioturbados, con presencia de laminaciones de sedimento fangoso, lentes de limo y una cantidad variable de ice rafted debris (IRD). La integración de datos permite señalar dos periodos de avance glaciar. El primero, estimado desde antes del año 899 d.C. hasta el año 1076 d.C., y un segundo periodo más reciente, desde 1468 d.C. hasta año 1813 d.C. El análisis isotópico por su parte, muestra en forma general desviaciones isotópicas variables, negativas y cercanas a cero. Se identificó una relación directa entre las desviaciones isotópicas, y la distancia al frente glaciar. Se concluye que una fracción del agua intersticial en los sedimentos es de origen glaciar, y que las desviaciones isotópicas de ésta tienen una relación inversa con el aporte de ice rafted debris, y posiblemente con la distancia al frente glaciar. La no congruencia con las demás variables estudiadas pone de manifiesto que no es posible asegurar una relación directa entre isótopos estables de agua y procesos de avance/retroceso glaciar.

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