Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Selección de alternativa tecnológica para la recuperación de agua de los relaves en la gran minería(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-23) Vilcapoma Espinoza, Kenny Thomas; Chavarry Rojas, Hector AdriánEl problema de la escasez de agua es un desafío significativo para la industria minera peruana. Aunque Perú es un país con una gran cantidad de recursos hídricos, la distribución geográfica y la variabilidad climática hacen que algunas áreas sufran de escasez. La minería es una parte significativa de la economía peruana y es la actividad que menos consume agua en el país. La gran minería requiere ciertas cantidades de agua para los diversos procesos, como la extracción, el procesamiento y la transformación de minerales. Esto puede poner una presión considerable sobre los recursos hídricos locales, especialmente en regiones donde ya existe escasez de agua. Este trabajo de investigación presenta un marco teórico para el entendimiento del manejo y almacenamiento de relaves mineros, optimización y gestión del agua, últimas tecnologías de equipos mineros-metalúrgicos y conceptos económicos para evaluación y comparación de alternativas. Así mismo, detalla las tecnologías que usan algunas empresas mineras, que operan en Perú, para optimizar la recuperación de agua en el proceso de manejo y disposición de sus relaves. Los equipos implementados de cada empresa son descritos y comparados bajo aspectos técnicos y económicos; con la finalidad de analizar y seleccionar el que mejor performance, eficiencia y menor costo de capital y operativo genere. Como conclusión de estas evaluaciones, se determina que el espesador de lamas presenta menor CAPEX, pero mayor OPEX, y mayor VAN que el filtro de relave, pero menor que el filtro banda presentado. Finalmente, para la alternativa seleccionada, se detallará el impacto que generó cuando se implementó en la unidad minera donde se encuentra instalada.Ítem Texto completo enlazado Maximización en la recuperación de pilares con sistema Wassara en método de minado de taladros largos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-09) Chino Andrade, Renzo Yovanny; Cabello Robles, Oscar LuisEsta presente investigación tiene por finalidad de maximizar la recuperación de pilares dejados post minado de tajeos primarios mediante la aplicación de un equipo de perforación con sistema Wassara, que consta de un martillo de fondo propulsado solo con agua y que ofrece mayor longitud y de diámetro de perforación, y menor grado de desviación. De acuerdo con la metodología, esta investigación es del tipo aplicada, enfoque cuantitativo, con un diseño preexperimental y nivel explicativo. En cuanto a resultados se compara un equipo de perforación Jumbo XDTH55UFDR, con un costo unitario de perforación de 41.30 US$/m, costos de perforación de 3.75 US$/t, costo minado de 49.53 US$/t, obteniéndose una recuperación de pilares de 80%, incrementando en 50%, en comparación a la recuperación de pilares de 30% con el Simba 1254; de tal manera, que el diseño de la malla de perforación contempla como parámetros un burden de 2.5 m y un espaciamiento de 2.5 m, longitud máxima de taladros de 80 m y diámetro de perforación de 100 mm, mayor al diámetro de 89 mm del Simba 1254; finalmente con respecto al análisis granulométrico en la voladura, se obtiene un porcentaje pasante P80 de 8.03, teniendo una reducción de 0.23 pulgadas. Concluyendo que con la aplicación del jumbo XDTH55UFDR con sistema Wassara, que tiene mayor longitud y diámetro de perforación en comparación a el Simba 1254, se logra perforar taladros de hasta 80 m de longitud con una desviación del 2.5% y ampliar la malla de perforación de 1.7 x 1.7 a 2.5 x 2.5, por ende, se aumenta en 50% la recuperación de pilares con leyes mayores a 2.2% Cu.Ítem Texto completo enlazado Diseño de sistemas de soporte dinámicos para ambientes sísmicos propensos a estallidos de roca en una mina subterránea(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-08) Ramos Chachico, Alexander Raul; Cabello Robles, Oscar LuisEl presente documento expone las condiciones geomecánicas de un yacimiento del tipo Mississippi Valley en el cual se ubican zonas de explotación y desarrollo propensas a liberaciones abruptas de energía denominadas “Estallidos de Roca”; Los daños ocasionados por estos eventos de alta exigencia en deformación en el terreno se han documentado, caracterizado e interpretado con el objetivo de robustecer el sistema de soporte actualmente utilizado. El análisis de estos eventos, estallidos de roca, parte desde una descripción de los acontecimientos previos al mismo hasta la interpretación de la historia sísmica y los daños en el sistema de soporte instalado; Posterior a esto y en base al análisis en conjunto de los estallidos de roca documentados , se proponen dos zonas en los que se considera existe un comportamiento sísmico definido, estos se encuentran catalogados según su riesgo sísmico, el cual será controlado mediante los sistemas de soporte propuestos para cada una de las condiciones de sismicidad evaluadas ; Así mismo, se incluyen dentro de las conclusiones y recomendaciones aquellas acciones de deben acompañaran a la selección de un adecuado sistema de soporte.Ítem Texto completo enlazado Fast LiDAR data registration using GPUs(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-18) Huapaya Ávalos, Carlos Enrique; Carranza De la Cruz, César AlbertoEn los últimos años, la llegada de las cámaras de profundidad de bajo costo y sensores LiDAR ha incentivado a las industrias a invertir en estas tecnologías, lo cual incluye también mayor interés en investigaciones sobre procesamiento digital de señales. En esta ocasión, la reconstrucción tridimensional de túneles mineros utilizando LiDARs y un robot de auto-navegación ha sido propuesta como proyecto de investigación, y el presente trabajo forma parte en cargándose del alineamiento de nubes de puntos tridimensionales en tiempo real, un proceso que es más conocido como Registro de Nubes de Puntos. Existen muchos algoritmos que pueden resolver este problema, pero para el proyecto, el algoritmo solo necesita calcular la alineación fina y rígida. Al comparar los algoritmos de registro más avanzados, se encontró que el popular algoritmo ICP es el más adecuado para este caso debido a su alta robustez y eficiencia. Dentro de este algoritmo, se encuentran 3 pasos simples: relación, minimización y transformación, junto con una colección de variaciones de estos pasos que han sido desarrolladas a lo largo de las últimas décadas. Basándose en esto, en este trabajo se diseñó e implementó un algoritmo ICP paralelo en CPU y GPU. Además, las optimizaciones en recursos de memoria, ocupación de núcleos y el uso de la técnica de desenrollado de bucles para la implementación en GPU permiten que la implementación propuesta deI ICP alcance un rendimiento 95 veces más rápido que implementaciones de CPU altamente optimizadas.Ítem Texto completo enlazado Overlapping point cloud merge and surface reconstruction with parallel processing for real time application(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-26) Pérez Ramírez, Pierre Ramiro; Carranza De La Cruz, Cesar AlbertoCompañías mineras están en búsqueda constante de nuevas tecnologías para aumentar su productividad. Una de las tecnologías que les permite realizar la reconstrucción de la superficie sin poner en riesgo la vida de sus trabajadores es el uso de sensores LiDAR junto con plataformas móviles que les permiten rotar el sensor para realizar un escaneo completo de la estructura. Sin embargo, el procesamiento de los datos se realiza a través de ordenadores situados fuera de la mina, debido a su alto coste computacional, lo que se traduce en un alto coste de tiempo. En esta tesis presento como objetivo principal el diseño de un algoritmo paralelo para la fusión de nubes de puntos capturadas por un LiDAR y la reconstrucción de la superficie en tiempo real, con el fin de reducir el tiempo de procesado, teniendo en cuenta información a priori del patrón de barrido de los puntos. En la literatura se pueden encontrar algoritmos para la reducción de la densidad de puntos, sin embargo, en esta tesis, propongo la idea de suprimir estos puntos basándome en el principio de que la etapa de registro entre cada escaneo puede ser obtenida por un sistema de medición correctamente establecido, por lo tanto, no es necesario utilizar ningún algoritmo ICP. Además, a diferencia de los algoritmos genéricos de reconstrucción de superficies, propongo un nuevo algoritmo que utiliza la información a priori del sistema de escaneo que permite obtener la reconstrucción triangular en un tiempo menor al tiempo de escaneo del LiDAR. Este algoritmo se implementará en un ordenador desktop con el uso de GPUs proporcionadas por NVIDIA para evaluar su rendimiento y, también, se implementará en una Jetson Nano con datos de una mina socavón real. Finalmente, proporcionaré algunas recomendaciones y consideraciones a tener en cuenta en las etapas de evaluación del algoritmo secuencial, codificación del algoritmo paralelo e implementación en GPUs.Ítem Texto completo enlazado Diseño estructural de un sistema móvil de descarga múltiple (tripper) para una faja transportadora de clinker, puzolana y yeso con una capacidad de 600 tn/h y un ancho de 42”(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-05) Pascual Velásquez, Diego Marco; Cotaquispe Zevallos, Luis OrlandoDebido al crecimiento continuo del sector de construcción en nuestro país, las principales empresas de producción de cemento han visto necesario el contar con equipos que permitan el transporte y descarga continua de los materiales que componen este agregado para poder abastecer la demanda del mercado actual. Un sistema de descarga Tripper, es un equipo que permite realizar descargas múltiples de una faja transportadora en una trayectoria determinada. Este tipo de sistema tiene múltiples variantes desde la parte estructural hasta la parte de propulsión y descarga de material. Para este trabajo se analizaron 02 alternativas o casos de solución para determinar cuál era el óptimo para las condiciones iniciales que se presentan tales como: ancho de faja: 42’’, abarquillado de faja 35°, materiales y capacidad de equipo, etc. Mediante la norma ISO 5049, tanto la primera parte para el lado estructural y la segunda parte para el lado motriz; y el criterio de diseño en ingeniería, se analizaron ambos casos y se llegó a la solución óptima estructural que cumple los requerimientos de resistencia, rigidez, estabilidad, confiabilidad, seguridad y mantenimiento.Ítem Texto completo enlazado Business consulting Rio2: Recuperación de oro mediante resina proyecto Fenix Gold(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-27) Aval Delgado, Laura Milagros; Rengifo Rodríguez, Rodolfo José Ruperto; Hidalgo Ramos, Sindy Milagros; Rodas Melgar, Walter Edson; López Orchard, Sergio AndrésRio2 Limited denominada Rio2 es una compañía minera junior canadiense que está enfocada en el desarrollo y operación minera para la extracción de metales no ferrosos. Actualmente se encuentra gestionando el inicio de construcción y operación de su proyecto Fenix Gold, la misma que cuenta con diversas pruebas metalúrgicas y estudios mineralógicos desde el año 2010 que lo llevaron a las buenas prácticas responsables, seguridad y cuidado del medio ambiente, generando así una cultura de desarrollo sostenible. El objetivo de este business consulting es identificar cual es el problema principal respecto a la eficiencia de recuperación de oro en el proceso. Para identificar este problema se llevaron a cabo reuniones diversas con los ejecutivos de la alta dirección de Rio2, se utilizó el método de la ponderación para la selección del problema principal. Posterior a ello, y una vez identificado el problema se procedió al análisis de las principales causas y mediante las entrevistas aplicadas al director de operaciones, además de los análisis interno y externo de la entidad se identificó que la causa principal para la recuperación de oro es la eficiencia de adsorción del carbón activado producto de contar con un agua muy dura y por la pérdida de oro en el carbón fino que se genera. De acuerdo a la metodología de análisis de cuentas múltiples se seleccionó la alternativa de solución, la cual consiste en cambiar el carbón activado por una resina que ayudará a la recuperación del oro, permitiendo a Rio2 incrementar sus ingresos. Al ser la resina una tecnología nueva, se procederá a implementar en el quinto año de operación del proyecto, y se requerirá una inversión total de USD 10’185,235.17; el cual será recuperado en un periodo de 2.57 años, la misma que generará una ganancia de USD 14’822,123.04 adicionales al uso del carbón activado y obteniéndose un indicador beneficio/costo de 2.46.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de modelos de turbulencia LES utilizados en simulaciones numéricas de flujos turbulentos complejos presentes en la industria minera(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-06-28) Córdova Acuña, Jhon David; Celis Pérez, CésarEn el Perú, la minería es una actividad extractiva que permite mantener la estabilidad económica del país. En la actualidad, aproximadamente, un tercio del consumo eléctrico nacional proviene del sector minero, el cual es mayoritariamente utilizado para el transporte y molienda de pulpas minerales en plantas concentradoras de mineral. Por lo tanto, la minería como actividad económica demanda una gran cantidad de recursos energéticos, cuya generación origina impactos negativos en la salud y el medio ambiente. Así, la determinación de condiciones operativas de plantas de concentración que permitan reducir el consumo de energía asociado es de particular interés para la industria. En la práctica, el transporte y molienda de pulpas minerales involucra flujos turbulentos de fluidos no-Newtonianos. Por lo tanto, simulaciones numéricas de estos flujos complejos deben ser capaces de describir adecuadamente el fenómeno de la turbulencia. El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar modelos de turbulencia tipo LES (simulación de grandes escalas) para estos flujos complejos, considerando el comportamiento reológico de las pulpas minerales. En consecuencia, a fin de describir adecuadamente el modelamiento numérico de estos flujos de interés vía LES, trabajos anteriores involucrando flujos de fluidos no- Newtonianos son inicialmente revisados. Luego, los modelos de turbulencia LES son implementados en una herramienta computacional (CFLOWSS) actualmente en desarrollo. Con los modelos implementados, resultados de flujos turbulentos Newtonianos obtenidos en una configuración clásica de placas planas son primero comparados con otros disponibles en la literatura. Finalmente, para evaluar el efecto de la reología sobre las características turbulentas del flujo, flujos turbulentos no-Newtonianos como aquellos caracterizando el transporte de pulpas minerales son numéricamente simulados.Ítem Texto completo enlazado Metodología para el análisis de métodos subterráneos en operaciones a tajo abierto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-27) Ortega Vila, Marco Antonio; Mendieta Britto, Luis AlbertoLa tesis desea demostrar la metodología de un estudio a nivel de Caso de Negocio para “El Análisis de Métodos Subterráneos en Operaciones a Tajo Abierto” en una operación actual a tajo abierto. La minera desea conocer la rentabilidad del minado subterráneo en su operación actual. El estudio le delimitara los potenciales métodos subterráneos a emplear y seleccionar el método de minado que genere mayor valor al proyecto. Además, definirá los targets de exploración, que sirve para focalizar en que áreas se debe realizar perforación diamantina para cuantificar los recursos que contienen material sobre la ley de corte económica, de esta manera se evita perforar en áreas mineralizadas que no aportan valor a la empresa. El recurso mineral donde se desarrolla el proyecto es el diferencial descontando la reserva del tajo abierto actual, la cual el recurso resultante tiene categoría indicado, inferido y potencial. El estudio tiene como objetivo un análisis de selección de los potenciales métodos de minado, que es el resultado de emplear la metodología de la Universidad British Columbia (UBC), donde se obtiene que los posibles métodos a emplear son el Sublevel Stoping (SLS), Sublevel Caving (SLC) y Block Caving (BC). Para este estudio se emplea un modelo de bloques de un proyecto polimetálico y una superficie del tajo final operativo. La comparación entre los métodos de minado se basará en parámetros económicos y técnicos. Se elaboran 3 casos analizados provenientes de tres métodos de minado como son el Sublevel Stoping (SLS), Sublevel Caving (SLC) y Block Caving (BC). Los valores de corte estimados para el SLS, SLC y BC son 51.56 US/t, 41.46 US$/t y 26.79 US$/t respectivamente. La metodología que se aplica para el cálculo de material mineralizado minable o envolventes económicas es la empleada por el Código Jorc, donde primero se calcula el material mineralizado y culmina en un análisis económico para comprobar la rentabilidad de los métodos de minado propuestos y seleccionar el método que agregue mayor valor a la empresa. En el análisis de los riesgos se desarrolla un análisis de value drivers y sensibilidades a los ingresos, costo de minado, costo de planta, gastos administrativos, capital inicial y capital de sostenimiento.Ítem Texto completo enlazado Planeamiento estratégico de la empresa Gran Colombia Gold(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-08) Meza Rondon, Angel Ignacio; Amaya Cardenas, Daniel Gabriel; Vasquez Anticona, Marco Antonio; Calvera Viza, Michaell Christian; Bazán Tejada, Carlos ArmandoEl presente documento constituye el planeamiento estratégico para la empresa minera Gran Colombia, para el período 2019-2028, usando el Modelo Secuencial de D’Alessio (2015). El objetivo es identificar las actuales fortalezas y oportunidades de la empresa, buscando diseñar ventajas competitivas para la misma. Buscando este fin, se definió la visión, la cual es el eje principal de nuestra investigación. Para poder alcanzar la visión propuesta, es necesario el desarrollo de actividades, principalmente orientadas hacia la producción, los costos, la gestión del personal y los conflictos sociales. A nivel interno, Gran Colombia tiene diversas fortalezas, entre las que resalta el equipo de profesionales que compone la empresa, su reputación frente a sus proveedores y el prestigio que se ha ganado la empresa a lo largo de los años. Entre las debilidades se encuentra que las mediciones que realiza la empresa de su gestión están en niveles básicos, la separación del área de planeamiento con las operaciones y que no se cuenta con un área de capacitación. El potencial para desarrollar nuevos negocios de la empresa y su capacidad de generar ventajas competitivas, resaltan como sus fortalezas. Del lado de las oportunidades se identificó que Colombia (como país) cuenta con una legislación favorable para el desarrollo de la industria minera y el desarrollo de nuevos proyectos mineros. Sin embargo, así mismo se tienen amenazas, como la existencia de conflictos sociales asociados a la minería, además de la fluctuación continua del precio de los minerales en el mercado internacional. La presente investigación pretende exponer el rumbo que debe tomar la empresa, el cual debe orientarse hacia el convertirse en la principal empresa minera de oro y plata en Colombia.