UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

ANALISIS DE SISTEMAS MINEROS

ING° ARNALDO RUIZ CASTRO

FEBRERO 2011

INTRODUCCION

MINERIA.- Es la obtención selectiva de losminerales y otros materiales existentes en lacorteza terrestre. También se denomina así a laactividad económica primaria relacionada con laextracción de elementos de los cuales se puedeobtener un beneficio económico. Dependiendodel tipo de material a extraer la minería sedivide en metálica y no metálica.

Dentro de los yacimientos metálicos y nometálicos se consignan:

INTRODUCCION

Metalicos: incluyen los metales preciosos (el oro, la platay los metales del grupo del platino), los metalessiderúrgicos (hierro, níquel, cobalto, titanio, vanadio ycromo), los metales básicos (cobre, plomo, estaño y cinc),los metales ligeros (magnesio y aluminio), los metalesnucleares (uranio, radio y torio) y los metales especiales,como el litio, el germanio, el galio o el arsénico.

Minerales industriales: incluyen los de potasio y azufre,el cuarzo, la trona, la sal común, el amianto, el talco, elfeldespato y los fosfatos.

Materiales de construcción: incluyen la arena, la grava,los áridos, las arcillas para ladrillos, la caliza y losesquistos para la fabricación de cemento. En este grupotambién se incluyen la pizarra para tejados y las piedraspulidas, como el granito, el travertino o el mármol.

INTRODUCCION

Gemas: incluyen los diamantes, los rubíes, loszafiros y las esmeraldas.

Combustibles: incluyen el carbón, el lignito, laturba, el petróleo y el gas (aunquegeneralmente estos últimos no se consideranproductos mineros). El uranio se incluye confrecuencia entre los combustibles.

INTRODUCCION

MINA.- La mina se puede definir desde tresdiferentes puntos de vista:

Bajo consideraciones legales, viene a ser unaconcesión adjudicada a una persona natural ojurídica con la finalidad que se realicenactividades de exploración y explotación dentroel área concedida.

Desde consideraciones técnicas, representa laobtención y/o tratamiento (procesamiento) derecursos minerales, metálicos o no metálicoshasta convertirlos en comercializables.

INTRODUCCION

Desde el punto de vista económico viene a seruna empresa, cuya finalidad es la de optimizar larentabilidad de la misma.

La minería desde su concepción inicial,establece actividades genéricas para obtener undesarrollo sostenido del mismo, las mismas queson las siguientes:

ACTIVIDADES GENERICAS

CATEO Y/O PROSPECCION

EXPLORACION

LABOR GENERAL

EXPLOTACION

BENEFICIO

FUNDICION Y REFINACION

TRANSPORTE

COMERCIALIZACION

INTRODUCCION

Sistema.- Un sistema es un conjunto de partes oelementos organizados y relacionados queinteractúan entre sí para lograr un objetivo. Lossistemas reciben (entrada) datos, energía omateria del ambiente y proveen (salida)información, energía o materia.

Para una mejor comprensión del curso yestablecer una adecuada definición del mismoes necesario definir algunos términos utilizadospara este fin.

Ciencia.- (del latín scientia “conocimiento”) es elconjunto de conocimientos sistemáticamenteestructurados obtenidos mediante laobservación de patrones regulares, derazonamientos y de experimentación en ámbitosespecíficos, de los cuales se generan preguntas,se construyen hipótesis, se deducen principios yse elaboran leyes generales y esquemasmetódicamente organizados.

Investigación Científica.- (Trabajo Grupal)

Tecnología.- Palabra de origen griego,τεχνολογία, formada por téchnē (τέχνη, "arte,técnica u oficio") y logía (λογία), el estudio dealgo. Es el conjunto de conocimientos técnicos,ordenados científicamente, que permitendiseñar y crear bienes o servicios que facilitan laadaptación al medio y satisfacen las necesidadesde las personas.

Investigación Tecnológica.- (Trabajo Grupal)

Técnica.- Del griego, τέχνη (téchne), arte) es unprocedimiento o conjunto de reglas, normas oprotocolos, que tienen como objetivo obtener unresultado determinado, ya sea en el campo de laciencia, de la tecnología, del arte, del deporte, de laeducación o en cualquier otra actividad.

Supone el razonamiento inductivo y analógico de queen situaciones similares una misma conducta oprocedimiento produce el mismo efecto, cuando éstees satisfactorio. Es por tanto el ordenamiento de laconducta o determinadas formas de actuar y usarherramientas como medio para alcanzar un findeterminado.

Proyecto.- Un proyecto es esencialmente unconjunto de actividades interrelacionadas, conun inicio y una finalización definida, que utilizarecursos limitados para lograr un objetivodeseado.

Una definición aplicada a aspectos de ingenieríapodría ser: “Es el conjunto de estudios técnico-económico-legales, con la finalidad dedeterminar la rentabilidad de determinadosbienes y/o servicios”.

Planificación.- Denominado tambiénplaneamiento o simplemente plan, es unproceso gradual de actividades, por el que seestablece el esfuerzo necesario para cumplir conlos objetivos de un proyecto en un tiempo uhorario que se debe cumplir para que laplanificación sea exitosa. En este procesopermite además, refinar los objetivos que dieronorigen al proyecto.

Planificación Estratégica.- (Trabajo Grupal)

Programación.- En proyectos en general, vienea ser la etapa del control, en la cual se asignantiempos a cada una de las actividadesestablecidas en la función planificación. Lostiempos establecidos pueden serdeterministicos y/o probabilísticas.

Eficacia.- Es la medida de los resultadosalcanzados en función de los objetivos que sehan propuesto, presuponiendo que esosobjetivos se mantienen alineados con la visiónque se ha definido.

Mayor eficacia se logra en la medida que lasdistintas etapas necesarias para arribar a esosobjetivos, se cumplen de manera organizada yordenada sobre la base de su prioridad eimportancia.

Eficiencia.- Consiste en la medición de losesfuerzos que se requieren para alcanzar losobjetivos. El costo, el tiempo, el uso adecuadode factores materiales y humanos, cumplir conla calidad propuesta, constituyen elementosinherentes a la eficiencia.

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Los resultados más eficientes se alcanzan cuando sehace uso adecuado de estos factores, en el momentooportuno, al menor costo posible y cumpliendo con lasnormas de calidad requeridas.

Rendimiento.- El rendimiento es un concepto asociadoal trabajo realizado por las máquinas.

Todo el mundo sabe que obtener un buen rendimientosupone obtener buenos y esperados resultados conpoco trabajo. En Física este concepto se define como elcociente entre el trabajo útil que realiza una máquinaen un intervalo de tiempo determinado y el trabajototal entregado a la máquina en ese intervalo.

Rendimiento = Potencia útil/Potencia Total

El rendimiento de una máquina será siempre unnúmero menor de uno (0<R<1). Para expresarloen % se multiplica su valor por 100. Representael "tanto por ciento" conseguido del trabajototal suministrado.

Las máquinas simples permiten obtener unrendimiento del 100 %. Reciben energíamecánica y entregan energía mecánica (nocambian el tipo de energía) y no tienenmecanismos.

El resto de las máquinas transforman un tipo deenergía en otra (calor en energía cinética,eléctrica, etc.) y sus rendimientos se alejan del100% debido a los rozamientos de sus piezas y ala imposibilidad de aprovechar todo el calorpara transformarlo en energía mecánica en losmotores (imposibilidad de la máquina ideal).

En el caso de recursos humanos se hacereferencia al rendimiento laboral que necesitatécnicas adecuadas para su conceptualización.

Organización.- (Trabajo Grupal)

Administración.- (Trabajo Grupal)

Gestión.- También conocida como gerencia es ladisciplina de planificar, captar, dinamizar,organizar y administrar recursos, de manera talque se pueda culminar todo el trabajo requeridopara desarrollar las actividades establecidasdentro del alcance, tiempo, y costo definidos,sin stress y buen clima interpersonal.

Producción.- Son las acciones destinadas a laobtención física de un bien o servicio, deacuerdo a los objetivos previstos. En el caso dela minería se refiere a la cantidad de mineralobtenido en un periodo de tiempo desde unpunto de vista económico. Por ejemplo unamina “X” establece una producción de 500toneladas métricas por día (TMD).

Productividad.- Se define como el indicador deeficiencia que relaciona la cantidad de productoutilizado con la cantidad de producciónobtenida.

Reingeniería.- La reingeniería es un métodomediante el cual se rediseña fundamentalmentelos procesos principales del negocio, deprincipio a fin, empleando toda la tecnología yrecursos organizacionales disponibles,orientados por las necesidades yespecificaciones del cliente, para alcanzarmejoras fundamentales en medidas criticas ycontemporáneas de rendimiento, tales comocostos, calidad, servicio y rapidez.

Modelo.- Se denomina modelo a una representaciónabstracta, conceptual, gráfica o visual, física,matemática, de fenómenos, sistemas o procesos a finde analizar, describir, explicar, simular - en general,explorar, controlar y predecir- esos fenómenos oprocesos.

Tipos de Modelos.- De un modo genérico los modelosse clasifican en:

Modelos Físicos.- Es una representación o copia -generalmente a escala, ya sea mayor o menor- dealgún objeto de interés y que permite su examen endiferentes circunstancias (ver Maqueta y Prototipo).

La escala no es necesariamente la misma en todoslos ejes (por ejemplo, en modelados topográficos aveces se utilizan diferentes escalas verticales yhorizontales).

Modelos Matemáticos.- Busca representarfenómenos o relaciones entre ellos a través de unaformulación matemática. Una clasificación de estosmodelos los subdivide como:

Modelos Deterministicos.- Aquellos en los cuales se asumeque tanto los datos empleados como el o los fenómeno(s)mismo(s) son completamente conocidos, por lo menos enprincipio, y que las fórmulas empleadas son losuficientemente exactas como para determinarprecisamente el resultado, dentro de los límitesdeterminados por la observación. Por ejemplo: lasfórmulas de la Ley de gravitación universal de Newton

Modelos Estocásticos o Probabilísticos.- En el cual no seasume lo anterior, lo que implica que el resultado es unaprobabilidad. Existe por tanto incertidumbre. Por ejemplo,los Modelo estadístico de probabilidades.

Modelos Numéricos.- En los que la realidad física y lascondiciones iniciales se representan mediante un conjuntode números, a partir de ellos se calculan u obtienen poralgún medio otros resultados numéricos que reflejancierto efecto de las condiciones iniciales. Estos modelospermiten “experimentar” a través de simulaciones en uncomputador u ordenador de modelos matemáticos ológicos. Por ejemplo: Simulación numérica y Método deMontecarlo

Modelos Analógicos.- Se basan en las analogías quese observan desde el punto de vista delcomportamiento de sistemas físicos diferentes que,sin embargo, están regidos por formulacionesmatemáticas idénticas. Por ejemplo, hasta los años1970 el modelaje de sistemas de aguas subterráneasse realizaba con redes eléctricas de resistencias ycondensadores. Este procedimiento, bastanteengorroso y costoso se sustituyó con el modelajepuramente matemático en la medida en queaumentó la capacidad de los computadores y sepopularizó el uso del cálculo numérico.

Modelos Conceptuales.- Pueden entenderse comoun mapa de conceptos y sus relaciones, incluyendosuposiciones acerca de la naturaleza tanto de losfenómenos que esos conceptos representan comosus relaciones. Estos modelos implican un alto nivelde abstracción, concentrándose en aspectos decategorías semánticas o conceptuales que sonconsiderados fundamentales para la comprensión delo representado. Ejemplos: Modelo atómico de Bohr,definición de arquitecturas de interconexión desistemas de comunicaciones.

Control.- Control es la función administrativaque consiste en medir y corregir el desempeñode los subordinados para asegurar que losobjetivos de la empresa sean alcanzados.

Etapas del Control.- Bajo consideracionesempresariales y que pueden ser aplicativos aaspectos sociales, las etapas consideradas en elcontrol administrativo, es el siguiente:

PLANEAMIENTO

PROGRAMACION

PRESUPUESTACION

CONTROL EJECUTIVO

Planeamiento.- Es la etapa en la cual sedeterminan, analizan y define las actividadesque intervendrán en un proyecto o procesooperativo (productivo), indicando los recursoshumanos y físicos necesarios para su ejecución.

Programación.- Viene a ser la etapa del control,en la cual se asignan tiempos a cada una de lasactividades establecidas en la funciónplanificación. Los tiempos establecidos puedenser deterministicos y/o probabilísticas.

Presupuestación.- Los recursos humanos, asícomo los recursos físicos, establecidos en laetapa de planificación para cada una de lasactividades del proyecto, son transformados arecursos económicos, sean estos comoinversiones o costos de operación.

Control Ejecutivo.- En esta etapa se aplican losplanes, programas y presupuesto del proceso oproyecto de un modo sistemático y sostenido,de modo que se de cumplimiento a los efectosdelineados conceptualmente.

Estándares de Control.- En procesos empresariales otambién bajo consideraciones sociales, el control debeestar dirigido a:

Estándares éticos: estándares de comportamientoesperados del personal y de la dirección.

Estándares de programación: datos esperados altérmino de las actividades.

Estándares de desempeño técnico: niveles deseadosde desempeño.

Costos estándar: costos normativos en que se incurredurante las fases de operación.

Indicadores financieros: índices que señalanrelaciones entre elementos o actividades yrecursos financieros aplicados (como rotaciónde inventarios).

Presupuestos: esquemas de planeación quecontienen estándares aprobados para elcontrol (como presupuestos de caja oprevisión de gastos).

Retorno sobre la inversión: control paraevaluar el desempeño de aplicacionesfinancieras.

Criterios mixtos: estándares empleados para evaluarel desempeño de la empresa a largo plazo, como:

Filosofía y calidad de la gerencia.

Posición en el mercado.

Imagen de la empresa.

Viabilidad de la empresa.

Moral de la empresa.

Relaciones con los clientes y el público.

Entrenamiento y desarrollo del personal.

Innovación e investigación.

Conservación del patrimonio

Métodos de Control.- Los métodos masaplicados a un control administrativo, están enrelación con las etapas en las cuales seestablecen:

Barras o Diagrama Gantt.- Se aplica paraplaneamiento y programación de actividadesque se desarrollan en un proceso operativo oproyecto y también es aplicable al controlejecutivo de un modo sistemático. En el casoespecífico de la minería se tienen dosvariantes de este método:

Planeamiento por Cuadros programados.-Aplicado al laboreo minero y a laexplotación del yacimiento, de modo quelas operaciones unitarias son planificadassobre programas establecidos a corto ymediano plazos.

Planeamiento por Cuadros Estadísticos.- Suaplicación se establece para las labores yniveles operativos mineros realizados demediano a largo plazos y sobre laproductividad de los mismos.

Redes de Flechas.- Se aplica unicamente parael planeamiento de actividades que sedesarrollan en un proceso operativo oproyecto.

Ruta Critica.- Aplicado para la programaciónde las actividades establecidas por el métodode redes de flechas.

CPM.- Es un método que proviene del inglésCritical Path Method, o Método de la RutaCrítica cuya finalidad es la de optimizarprogramas frente a los costos generados.

PERT.- Es un método que proviene del inglésProyect Evaluation and Review Technique, ométodo de las Técnicas de Evaluación yRevisión de Proyectos, cuya finalidad es la deoptimizar programas frente a laincertidumbre de la culminación de losmismos bajo condicionantes deprobabilidades.

Optimización.- Representa obtener el resultadoadecuado frente a una predisposición establecida porla utilización de recursos humanos, físicos y/oeconómicos.

Un problema de optimización consiste en minimizar omaximizar el valor de una variable. En otras palabras setrata de calcular o determinar el valor mínimo o el valormáximo de una función de una variable.

Se debe tener presente que la variable que se deseaminimizar o maximizar debe ser expresada comofunción de otra de las variables relacionadas en elproblema.

Paradigma.- El concepto paradigma proviene del griegoparadeigma que significa ejemplo o modelo. El filosofoy científico estadounidense Thomas Khun le da elsignificado contemporáneo y lo define como elconjunto de prácticas que define una disciplinacientífica durante un periodo específico de tiempo. Deesta forma un paradigma científico establece aquelloque se debe observar; el tipo de interrogante que hayque formular para hallar las respuestas en función delobjetivo; como deben estructurarse dichosinterrogantes; y como deben interpretarse losresultados de la investigación científica.

Cuando un paradigma ya no puede satisfacer losresultados de una ciencia (por ejemplo ante nuevosdescubrimientos que invalidan conocimientos previos),es sucedido por otro.

En las ciencias sociales, el paradigma se encuentrarelacionado al concepto de cosmovisión. El término seutiliza para describir el conjunto de experiencias,creencias y valores que inciden en la forma en que unsujeto percibe la realidad y en su forma de respuesta.Esto quiere decir que un paradigma es también lamanera en la que es entendido el mundo.

Desarrollo.- El desarrollo es una condición social, en lacual las necesidades auténticas de su población sesatisfacen con el uso racional y sostenible de losrecurso y sistemas naturales. La utilización de losrecursos estaría basado en una tecnología que respetalos aspectos culturales y los derechos humanos. Todoslos grupos sociales tendrían acceso a las organizacionesy a los servicios básicos como educación, vivienda,salud, nutrición y que sus culturas y tradiciones seanrespetadas.

El desarrollo sostenible es satisfacer las necesidades delas generaciones presentes sin comprometer lasposibilidades de las del futuro para atender sus propiasnecesidades.

Esquema de los tres pilares del desarrollo sostenible.

El ámbito del desarrollo sostenible puededividirse conceptualmente en tres partes:ambiental, económica y social. Se considera elaspecto social por la relación entre el bienestarsocial con el medio ambiente y la bonanzaeconómica. El triple resultado es un conjunto deindicadores de desempeño de una organizaciónen las tres áreas.

Deben satisfacerse las necesidades de lasociedad como alimentación, ropa, vivienda ytrabajo, pues si la pobreza es habitual, el mundoestará encaminado a catástrofes de varios tipos,incluidas las ecológicas. Asimismo, el desarrolloy el bienestar social, están limitados por el niveltecnológico, los recursos del medio ambiente yla capacidad del medio ambiente para absorberlos efectos de la actividad humana.

Ante esta situación, se plantea la posibilidad demejorar la tecnología y la organización social deforma que el medio ambiente puedarecuperarse al mismo ritmo que es afectado porla actividad humana.

Sinergia.- La sinergia es un concepto queproviene del griego "synergo", lo que quieredecir literalmente "trabajando en conjunto". Susignificado actual se refiere al fenómeno en queel efecto de la influencia o trabajo de dos o másagentes actuando en conjunto es mayor alesperado considerando a la sumatoria de laacción de los agentes por separado.

Toma de Decisiones.- La toma de decisiones es elproceso mediante el cual se realiza una elección entrelas alternativas o formas para resolver diferentessituaciones de la vida, estas se pueden presentar endiferentes contextos: a nivel laboral, familiar,sentimental, empresarial (utilizando metodologíascuantitativas que brinda la administración), etc., esdecir, en todo momento se toman decisiones, ladiferencia entre cada una de estas es el proceso o laforma en la cual se llega a ellas. La toma de decisionesconsiste, básicamente, en elegir una alternativa entrelas disponibles, a los efectos de resolver un problemaactual o potencial, (aún cuando no se evidencie unconflicto latente).

Beneficios y Ganancias.- El beneficio económico es laganancia que obtiene el actor de un procesoeconómico. Se calcula como los ingresos totales menoslos costos totales.

Gastos y Costos.- En el uso común, un gasto es unasalida de dinero que una persona o empresa debepagar para un artículo o por un servicio.

Se denomina “coste” o costo al montante económicoque representa la fabricación de cualquiercomponente, producto, o la prestación de cualquierservicio.