RESPALDO TÉCNICO Y PUBLICACIONES ESPECIALIZADAS
Desarrollo científico y modelos analíticos expuestos en los principales congresos globales e implementados con éxito en operaciones de la gran minería.
Contamos con un servicio de consultoría especializada en gobernanza corporativa de relaves enfocado en mitigar los riesgos críticos asociados a la gestión de depósitos. Acompañamos a las operaciones mineras en la implementación de marcos de gobernanza globales, asegurando que la gestión de sus activos no solo sea técnicamente robusta, sino que cumpla estrictamente con las directrices internacionales de sostenibilidad, seguridad y responsabilidad institucional vigentes.
A. Modelamiento Predictivo y Reología Avanzada de Relaves
Important Considerations in the Testing of High Density Tailings for Beach Profile Prediction (2012)
- Autores: McPhail, G., Becerra, M. and Barrera, S.
- Evento / Publicación: Proceedings 15th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste 2012), R.J. Jewell and A.B. Fourie (eds), 16-19 April 2012, Sun City, South Africa, Australian Centre for Geomechanics, Perth, pp. 93-102.
- Resumen Técnico: Publicación técnico-consultiva de referencia que analiza las variables operativas y químicas que impactan la confiabilidad de las pruebas reológicas y las predicciones de perfiles de playa en relaves de alta densidad. El estudio demuestra de forma cuantitativa que factores como el pH, el tipo y dosis de floculante, el grado de ablandamiento por corte (shear thinning) y la estratificación por densidad de las arenas en la playa pueden alterar el esfuerzo de fluencia (yield stress) entre un 30% y un 300%. El documento expone las limitaciones de escala de los ensayos tradicionales de laboratorio y propone un riguroso protocolo de pruebas reológicas diseñado para capturar la variabilidad de la química del slurry, concluyendo en la necesidad imperativa de realizar análisis de sensibilidad y presentar los perfiles bajo enfoques probabilísticos con bandas de confianza para mitigar riesgos de diseño en proyectos greenfields y operaciones activas.
Discussion on the influence of mineralogy on the rheology of tailings slurries (2013)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings First International Seminar on Tailings Management, 28-30 August 2013, Santiago, Chile.
- Resumen Técnico: Publicación estratégica especializada que analiza el impacto crítico de la mineralogía compleja, específicamente la presencia de grupos de arcillas activas (como la montmorillonita y esmectita), sobre el esfuerzo de fluencia (yield stress) y el comportamiento reológico de los relaves. El estudio demuestra cómo estas arcillas, liberadas durante la molienda fina de minerales de roca dura, alteran el balance de cargas electroquímicas del slurry, induciendo variaciones extremas en la viscosidad y comprometiendo la eficiencia de los espesadores, sistemas de bombeo y la predictibilidad del perfil de playa. Con base en la experiencia acumulada en más de 15 proyectos masivos en Chile, Australia y Sudáfrica, el documento propone directrices de gestión integrada para la mitigación del riesgo operacional, tales como la planificación de mezclas (blending) de mineral o el procesamiento por lotes (batch processing) integrado al plan de minado.
Observations of tailings flow and application of the McPhail beach profile model to oil sands and metal mine tailings (2013)
- Autores: Charlebois, L.E., McPhail, G.I., Revington, A., and van Zyl, D.
- Evento / Publicación: Proceedings Tailings and Mine Waste 2013, 3-5 November 2013, Banff, Calgary, Canada.
Evaluation of the Behaviour of High Density Tailings Deposition – CODELCO Pilot Plant (2012)
- Autores: Engels, J., McPhail, G., Jammett, R., and Pavissich, C.
- Evento / Publicación: Proceedings 15th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste 2012), R.J. Jewell and A.B. Fourie (eds), 16-19 April 2012, Sun City, South Africa, Australian Centre for Geomechanics, Perth, pp. 197-212.
Prediction of the beaching characteristics of hydraulically placed tailings (1995)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: PhD Dissertation submitted to the University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa.
Thickening and deposition trials: laboratory through to industrial scale – Minera Esperanza (2014)
- Autores: Gaete, S., Bello, F., Engels, J. and McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings 17th International Seminar on Paste and Thickened Tailings, 8-12 June 2014, Vancouver, Canada, pp. 381-391.
Using small scale flumes to determine rheology at low shear rates (2014)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings Second International Seminar on Tailings Management, 20-22 August 2014, Antofagasta, Chile.
Application of fluidised bed column testing to the assessment of beaching and segregation characteristics of mine tailings (2016)
- Autores: McPhail, G., Engels, J. and Ugaz, R.
- Evento / Publicación: Proceedings of the 19th International Seminar on Paste and Thickened Tailings, 5-8 July 2016, Santiago, Chile.
- Resumen Técnico: Publicación técnica que introduce un método de laboratorio disruptivo mediante el ensayo de columna de lecho fluidizado para evaluar la segregación y la reología evolutiva de relaves mineros en playas de depositación. Basado en el principio de que la energía es una magnitud escalar, el modelo utiliza la gravedad en un conducto vertical para simular la pérdida de potencia de corriente (stream power) provocada por efectos friccionales y fuerzas viscosas en flujos laminares. Esta metodología permite correlacionar de forma controlada y económica los cambios en el contenido de sólidos, la reología y la distribución granulométrica a lo largo del perfil de playa. Los datos obtenidos en la columna se integran de manera directa en el modelo predictivo de potencia de corriente y entropía, proporcionando una herramienta de alta precisión para el diseño geométrico de depósitos, especialmente ventajosa en proyectos nuevos (greenfields) donde no se dispone de infraestructura operacional previa para muestreos en terreno.
Beach Profile Modeling at Centinela Mine, Chile (2017)
- Autores: McPhail, G., Bello, F. and Engels, J.
- Evento / Publicación: 4th International Seminar on Tailings Management, 12-14 July 2017, Santiago, Chile.
- Resumen Técnico: Descripción del desarrollo, implementación y calibración de un sistema optimizado de distribución y descarga por spigots en Minera Centinela, diseñado para generar un perfil de playa más inclinado. El documento detalla el proceso de escalamiento técnico a partir de pruebas piloto, semi-industriales e industriales —incluyendo ensayos a gran escala con 20 descargas independientes simultáneas—, consolidando la transición operativa hacia un sistema que actualmente procesa más de 90,000 toneladas por día mediante la calibración de parámetros reológicos y estimaciones de laboratorio.
Prediction of the Beach Profile of High Density Thickened Tailings from Rheological and Small Scale Trial Deposition Data (2008)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings 11th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste08), A.B. Fourie, R.J. Jewell, P. Slatter and A. Paterson (eds), 5-9 May 2008, Kasane, Botswana, Australian Centre for Geomechanics, Perth, pp. 179-188.
- Resumen Técnico: Publicación técnica que valida la extensión y versatilidad de la metodología de potencia de corriente (stream power) y entropía para predecir perfiles de playa en depósitos de relaves de alta densidad. El estudio analiza comparativamente el uso de ensayos en canales experimentales de pequeña escala (flumes) y pruebas piloto de depositación como herramientas operativas para derivar reogramas de esfuerzo vs. tasa de corte. El documento examina los factores de escala de ambas técnicas, concluyendo que la integración representativa de estas pruebas de laboratorio con variables de diseño en faena —tales como el diámetro de la tubería, caudal, densidad real del slurry y longitud de la playa— permite simular con alta confiabilidad el comportamiento geométrico y los ángulos de depositación a escala real.
Beaching angles and evolution of stack geometry for thickened tailings. A review (2011)
- Autores: Simms, P., Williams, M.P.A., Fitton, T. and McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings 14th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste2011), R.J. Jewell and A.B. Fourie (eds), 5-7 April 2011, Perth, Australia, Australian Centre for Geomechanics, Perth, pp. 323-338.
- Resumen Técnico: Artículo de revisión coparticipativo que evalúa el estado del arte y la confiabilidad de los métodos globales para la predicción de pendientes de playa y evolución geométrica de depósitos de relaves espesados. El documento aborda la problemática de la dependencia de escala, demostrando por qué los datos obtenidos en laboratorio no deben extrapolarse directamente a condiciones de terreno. El estudio analiza comparativamente los tres modelos matemáticos de mayor éxito en la industria frente a casos reales (como la operación de oro Bulyanhulu): el enfoque de equilibrio erosión-sedimentación, la teoría de lubricación para flujos extendidos, y el modelo de disipación de energía del Dr. McPhail; este último destacado como la única metodología capaz de predecir directamente la transición hacia perfiles cóncavos y flujos canalizados de largo plazo. El artículo entrega directrices operativas críticas para mitigar riesgos geotécnicos y geoambientales mediante el control reológico y el diseño del espesor de capas depositadas.
B. Evolución y validación en faena: Yacimiento Osborne (2004–2015)
Osborne High Density Discharge: An Update from 2004 (2007)
- Autores: McPhail, G. and Brent, C.
- Evento / Publicación: Proceedings 10th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste 2007), R.J. Jewell and A.B. Fourie (eds), 13-15 March 2007, Perth, Australia, Australian Centre for Geomechanics, pp. 339-350.
- Resumen Técnico: Seguimiento operativo a escala real que convalida el éxito a largo plazo del sistema de relaves espesados implementado en Osborne Mine. El documento detalla la transición desde una depositación convencional (65% de contenido de sólidos) hacia una descarga de alta densidad (75% de sólidos) mediante la innovadora metodología de cono de avance (advancing cone). Se exponen los resultados de las campañas de investigación geotécnica en terreno —que incluyeron ensayos de cono de penetración con piezómetro (CPTu) y calibración de modelos de estabilidad e infiltración—, confirmando reducciones cuánticas en las pérdidas de agua y en los costos de capital (CAPEX) por recrecimiento de muros. Asimismo, se analiza cómo la geometría final del depósito, configurada como un domo de libre drenaje sin empozamiento, optimiza el potencial de cierre ante proyecciones de aumento en la vida útil de la mina.
Development and Implementation of Thickened Tailings Discharge at Osborne Mine, Queensland, Australia (2004)
- Autores: McPhail, G., Noble, A., Papageorgiou, G. and Wilkinson, D.
- Evento / Publicación: Proceedings 7th International Seminar on Paste and Thickened Tailings (Paste 2004), 31 March – 2 April 2004, Cape Town, South Africa.
- Resumen Técnico: Caso de estudio técnico y de ingeniería sobre el diseño, transición e implementación en faena de un sistema de descarga de relaves espesados en la operación subterránea de cobre y oro Osborne Mine, ubicada en una zona de alta aridez en Australia. El documento detalla cómo la adopción de esta tecnología no solo cumplió con los objetivos iniciales de maximizar la eficiencia hídrica y disminuir los costos de recrecimiento de muros de la presa, sino que además redujo de forma integral los costos operativos (OPEX) y optimizó la capacidad de almacenamiento disponible. A través de evaluaciones geotécnicas y de infiltración, el artículo demuestra la reducción del riesgo de filtraciones hacia el terreno y una mejora sustancial en el potencial de cierre y control de erosión del depósito, sirviendo como base técnico-económica para la obtención de aprobaciones regulatorias de largo plazo.
The high density thickened discharge tailings storage facility at Osborne Mine – a case history from inception to closure (2015)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings of the 18th International Seminar on Paste and Thickened Tailings, 5-7 May 2015, Cairns, Australia.
- Resumen Técnico: Caso de historia integral que documenta el ciclo de vida completo —desde la concepción y operación hasta los planes de cierre definitivo— de la emblemática instalación de relaves espesados de alta densidad (HDTT) en Osborne Mine, tras 20 años de actividad y el procesamiento de 29 Mt de mineral. El artículo expone los desafíos operacionales superados a lo largo del tiempo, tales como la adaptación del sistema de espesamiento y las características de playa ante la introducción de minerales complejos provenientes de yacimientos satélites. Asimismo, se evalúan los beneficios económicos consolidados por la eliminación de recrecimientos de muros (reducción de CAPEX) y la optimización del OPEX mediante la máxima recuperación de agua en planta. Finalmente, el documento detalla los criterios avanzados de diseño del relieve (landform design) aplicados para configurar un depósito de libre drenaje superficial (shedding mound) diseñado con coberturas de control de erosión de alta resiliencia, garantizando el aislamiento seguro de los relaves por un horizonte predictivo de 500 años y el cumplimiento de guías ambientales estrictas para el entorno.
Simulation of the meandering flow path of a beaching slurry using a random walk technique (2015)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings of the 18th International Seminar on Paste and Thickened Tailings, 5-7 May 2015, Cairns, Australia, pp. 469-478.
- Resumen Técnico: Publicación técnico-científica que introduce un método matemático avanzado para optimizar la geometría y maximizar la pendiente de las playas de depositación en depósitos de relaves convencionales y espesados. El estudio describe los fundamentos físicos para incrementar el ángulo de la playa mediante la segregación del caudal total en múltiples descargas simultáneas de menor volumen. A través de la aplicación innovadora de la técnica de camino aleatorio (random walk), el documento modela estocásticamente las trayectorias serpenteantes y meandros de los flujos superficiales del slurry, permitiendo determinar el número óptimo y el espaciamiento mínimo entre tuberías de descarga para evitar su recombinación cuesta abajo. Las simulaciones predictivas se validaron con éxito frente al comportamiento operacional a escala real de múltiples faenas mineras internacionales.
C. Diseño de relieve e ingeniería de cierre integrado (Landform design)
Erosion Control, How practical is it – really? (2006)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Mine Closure Seminar 2006, Perth, Australia.
- Resumen Técnico: Análisis crítico sobre la eficacia real de las estrategias tradicionales de control de erosión superficial en el cierre de minas. Partiendo de la premisa de que la erosión es un proceso natural inevitable que los métodos convencionales (como la vegetación y el enrocado) solo ralentizan, el estudio utiliza modelamiento numérico avanzado para evaluar cómo minimizar las responsabilidades y pasivos legales a largo plazo de las compañías mineras. El documento contrasta de manera cuantitativa soluciones correctivas en estructuras existentes (escenario brownfield mediante reperfilamiento y contención) frente a diseños optimizados desde su origen (escenario greenfield), proporcionando directrices prácticas y criterios de diseño geométrico que demuestran que la prevención desde la etapa de planificación es la vía más viable y costo-efectiva para mitigar el impacto erosivo.
Planning – Landform design concepts, Creating effective rock dumps and stockpile (2005)
- Autores: McPhail, G. and Wilkinson, D.
- Evento / Publicación: Creating effective rock dumps and stockpile, 26-27 May 2005, Perth, Australia.
- Resumen Técnico: Guía metodológica orientada a la planificación estratégica y diseño geométrico de botaderos de desmonte y acopios bajo la filosofía de diseño para el cierre (plan for closure). El documento aborda los pasivos a largo plazo y los riesgos reputacionales asociados al abandono de infraestructuras mineras masivas, analizando de manera crítica la efectividad de las pendientes tradicionales de la industria (como el estándar de 20 grados). A partir de la evaluación de dinámicas inevitables del terreno —tales como asentamientos estructurales, alteración de patrones de drenaje, erosión superficial y lixiviación de contaminantes—, se establecen criterios avanzados de diseño del relieve (landform design) y se resalta la necesidad de una interacción continua entre los equipos de diseño, construcción y monitoreo de campo para garantizar la estabilidad físico-química del activo post-cierre.
Comparison of the erosional performance of alternative slope geometries (2008)
- Autores: McPhail, G. and Rye, C.
- Evento / Publicación: Proceedings of the First International Seminar on the management of rock dumps, stockpiles and heap leach pads, 5-6 March 2008, Perth, Australia, pp. 277-288.
- Resumen Técnico: Evaluación y comparación cuantitativa de configuraciones geométricas alternativas para taludes en botaderos de desmonte y pilas de lixiviación (heap leach pads). El estudio analiza cómo los diseños tradicionales basados en bermas sucesivas suelen presentar un deficiente desempeño a largo plazo debido a la colmatación por sedimentos y el desborde de banquetas, lo que deriva en una severa erosión por cárcavas. Utilizando el modelo numérico de evolución del relieve SIBERIA, este paper proporciona criterios de diseño y directrices predictivas que permiten integrar la estabilidad erosiva junto con la estabilidad geotécnica general, mitigando de forma anticipada los altos costos constructivos asociados a la remodelación de taludes en la etapa de cierre minero.
Optimising the erosional performance of store and release covers through appropriate landform design (2006)
- Autores: McPhail, G. and van Koersveld, A.
- Evento / Publicación: Proceedings of the First International Seminar on Mine Closure, 13-15 September 2006, Perth, Australia, pp. 549-558.
- Resumen Técnico: Análisis de ingeniería enfocado en maximizar la estabilidad erosiva a largo plazo de coberturas del tipo store and release en depósitos de relaves y botaderos de desmonte. El estudio demuestra que el éxito de una cobertura no depende únicamente de su espesor o control de percolación, sino de mitigar la formación de cárcavas (gullies) mediante un diseño geométrico optimizado del relieve. A través del uso de herramientas avanzadas de modelamiento predictivo (software SIBERIA) combinadas con Modelos Digitales de Terreno (DTM), el documento establece directrices prácticas para prevenir la exposición de los materiales subyacentes ante eventos climáticos de alta intensidad en climas áridos, evitando remediaciones correctivas críticas posteriores al cierre de la faena.
D. Gestión de botaderos de estéril y pasivos complejos
Waste rock dump decommissioning at mines in northern Western Australia (2003)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Goldfields Environmental Conference 2003, Kalgoorlie, Australia.
- Resumen Técnico: Publicación técnica especializada enfocada en los desafíos de ingeniería para el cierre definitivo de botaderos de estéril de gran escala (hasta 400 m de altura) expuestos a eventos climáticos extremos como ciclones tropicales. El artículo analiza de forma integral los fenómenos concurrentes de inestabilidad física —caracterizados por altas tasas de erosión hídrica y grandes asentamientos por consolidación— y los riesgos químicos derivados de la movilización de hidróxidos y sales inorgánicas contaminantes mediante infiltración. El documento describe el desarrollo y la evaluación de alternativas de desmantelamiento y cierre, ponderadas bajo criterios de constructibilidad, efectividad y costo-confiabilidad, con especial énfasis en el diseño de coberturas y sistemas avanzados para el manejo y control de escorrentías torrenciales.
E. Gobernanza, riesgos críticos y sostenibilidad financiera (ESG)
Sustainable Tailings Management (2008)
- Autores: McPhail, G and George, T.
- Evento / Publicación: Environmental Management in Mining Conference, 8-10 December 2008, Perth, Australia.
- Resumen Técnico: Publicación estratégica orientada a transformar la gestión de relaves de un enfoque reactivo a una metodología proactiva de sustentabilidad integrada. El documento introduce un marco de evaluación cuantitativo para la selección de sitios y tecnologías de depósito, estructurado bajo los cuatro pilares de la Responsabilidad Social Empresarial (RSE): viabilidad económica, estabilidad ambiental, impacto social y gobernanza corporativa. Mediante el análisis comparativo de diversas alternativas de transporte y depositación, el estudio demuestra el desempeño superior de los sistemas de alta densidad (relaves espesados) en la reducción de pasivos a largo plazo, promoviendo un proceso de toma de decisiones objetivo, auditable y alineado con los estándares internacionales de sostenibilidad minera.
Implications of different tailings disposal options on future rehabilitation (2006)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Mine Tailings, 26-27 February 2006, Brisbane, Australia.
- Resumen Técnico: Publicación técnico-estratégica de alto nivel corporativo que analiza el impacto de las diferentes tecnologías de depositación de relaves sobre los costos reales de rehabilitación y el pasivo financiero de largo plazo. El documento introduce un cambio de paradigma en la evaluación económica de proyectos (trade-off studies), proponiendo sustituir los análisis tradicionales de flujo de caja descontado (Net Present Cost) por comparaciones directas de costo total a valor presente, evitando la subestimación de los costos de desmantelamiento. A partir de criterios de estabilidad geomorfológica y control de erosión hídrica, el estudio demuestra que la adopción de tecnologías de alta densidad permite configurar relieves de libre drenaje superficial (shedding landforms) con pendientes óptimas iguales o inferiores a 1:20. Esta configuración elimina la dependencia de sistemas críticos como torres de decantación e infraestructuras de subdrenaje complejas, viabilizando esquemas de remediación progresiva y reduciendo drásticamente el riesgo de sorpresas financieras en los balances generales de las compañías mineras.
Probabilistic dam break assessment and flow slide analysis for tailings storage facilities (2015)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: Proceedings of the 3rd International seminar on tailings management, 19-21 August 2015, Santiago, Chile.
- Resumen Técnico: Publicación técnico-estratégica de alta especialidad que introduce un marco predictivo y preventivo para la evaluación probabilística de roturas de presas (dam break) y el análisis de deslizamiento de flujos (flow slide) en depósitos de relaves. A partir del análisis de colapsos catastróficos históricos, el estudio demuestra que las fallas se originan por cadenas complejas de eventos concurrentes que gatillan la licuación estática del material. El documento desarrolla un modelo numérico estocástico que integra el análisis de árboles de fallas y eventos con funciones de densidad de probabilidad para modelar las variables de mayor incertidumbre: tasa y volumen de descarga en el tiempo, ancho de la brecha de rotura, reología del relave movilizado y distancia de esparcimiento lateral. Esta metodología semicuantitativa permite determinar con precisión el riesgo de afectación y la altura de flujo sobre infraestructuras críticas, sirviendo como herramienta de diseño para la implementación de obras de protección y protocolos operativos capaces de romper la cadena de fallas y prevenir desastres socioambientales.
Environmental Aspects of Uranium Projects (2012)
- Autores: McPhail, G.
- Evento / Publicación: May 26-June 2012, Burswood Convention Centre, Perth, Australia.
- Resumen Técnico: Publicación estratégica especializada que analiza los desafíos regulatorios, la percepción pública y los criterios de ingeniería requeridos para mitigar los pasivos ambientales a largo plazo en proyectos de uranio. A partir de la experiencia del autor en operaciones globales de alta complejidad, el documento examina los riesgos específicos asociados a la toxicidad, longevidad de elementos hijos y emisiones de gases en componentes críticos como botaderos de desmonte, pilas de lixiviación, depósitos de relaves y rutas de transporte. El estudio profundiza en la transición metodológica desde el control convencional por concentración hacia la gestión basada en límites de dosis de exposición, y establece directrices rigurosas para la implementación de líneas de base ambientales, monitoreo continuo de comunidades y planes de mitigación robustos para la etapa de post-cierre.