O planejamento de curto prazo em minas a céu aberto exige a definição de poligonais, que representam os sucessivos avanços de lavra. As poligonais, tradicionalmente, são desenhadas em um processo laborioso na tentativa de delinear como minério em qualidade e quantidade de acordo com os limites determinados. O minério delimitado deve apresentar a menor variabilidade em qualidade possível, com o objetivo de maximizar a recuperação na usina de processamento. Essa dissertação visa desenvolver um fluxo do trabalho para definir poligonais de curto prazo de forma automática, além disso, sequenciar todos os blocos de minério de cada polígono de modo a definir uma sequência interconectada lavrável de poligonais. O fluxo do trabalho foi aplicada à incerteza de teores, obtida através de simulações estocásticas. Algoritmos genéticos foram desenvolvidos em linguagem de programação Python e implementados na forma de plug-in no software geoestatístico Ar2GeMS. Múltiplas iterações são criadas para cada avanço individual, gerando regiões (ou poligonais). Então, a região que apresenta menor variabilidade de teores é selecionada. A distribuição de probabilidade dos teores dos blocos em cada avanço é comparada com a distribuição global de teores, calculada a partir de todos os blocos do corpo de minério. Os resultados mostraram que os teores dos blocos abrangidos pelas poligonais criadas dessa forma apresentam teores similares à distribuição de referência, permitindo o sequenciamento de lavra com distribuição de teores mais próximo possível da distribuição global. Modelos equiprováveis permitem avaliar a incerteza associada à solução proposta. / Open-pit short-term planning requieres the definition of polygons identifying the successive mining advances. These polygons are drawn in a labour intensive task attempting to delineate ore with the quantity and quality within established ranges. The ore delineated by the polygons should have the least possible quality variability among them, helping in maximizing ore recovery at the processing plant. This thesis aims at developíng a workflow for drawing short-term polygons automatically, sequencing all ore blocks within each polygon and leading to a mineable and connected sequence of polygons. This workflow is also tested under grade uncertainty obtained through multiple syochastic simulated models. For this, genetics algorithms were developed in Python programming language and pluged in Ar2GeMS geostatistical software. Multiple iterations were generated for each of the individual advances, generating regions or polygons, and selecting the regions of lower grade variability. The blocks probability distribution within each advance were compared to the global distribution, including all blocks within the ore body. Results show that the polygons generated are comprised by block grades similar to the ones from the reference distribution, leading to mining sequence as close as possible to the global maintaining a quasi-satationarity. Equally probable models provide the means to access the uncertainy in the solution provided.

A indústria mineral moderna, com ênfase para as grandes minerações de ferro, segundo maior minério em produção no Brasil, é altamente especializada e seus projetos são precedidos de inúmeros estudos econômicos e financeiros, a fim de avaliar a implantação de uma unidade extrativa. Em oposição a esta tendência, podemos encontrar a produção de agregados para a construção civil, o maior segmento mineral do Brasil em número de produção, sendo produzidos mais de 600 Mt/ano desde o ano de 2010, segundo levantamentos do DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral). A indústria de produção de agregados, sendo composta em sua maioria por pequenos e médios empreendimentos, utiliza técnicas e procedimentos já abandonados pelas minerações de alto rendimento apresentando, por essa razão, um avanço modesto, o que se constitui em um entrave para a expansão do setor. A demanda por agregados tende a aumentar significativamente, principalmente devido ao crescimento econômico brasileiro, sendo que nos últimos dez anos houve um incremento de aproximadamente 50%. Com o intuito de ilustrar um cenário da indústria de agregados e demonstrar o impacto que um maior desenvolvimento do setor pode acarretar, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia e ilustra-la a fim de instruir a indústria de agregados de uma série de procedimentos comuns ao planejamento de lavra e à economia mineral. Desenvolveram-se estudos desde as fases de levantamentos de pesquisa até considerações mercadológicas, com o objetivo de avaliar o potencial das unidades estudadas e do mercado em que estão inseridas, utilizando técnicas modernas e convencionais, no que diz respeito à indústria mineral contemporânea. Com base nessa abordagem, este trabalho desenvolve o planejamento de três minas em atividade na região de Santa Cruz do Sul, com o auxílio de programa específico para modelagem e planejamento. Igualmente, apresenta o levantamento e a análise dos custos operacionais e de capital dessas unidades, utilizando ainda um programa para análise de investimentos e estimativa de custos, a fim de comparar os resultados entre cenários reais e previstos, além do impacto de cada unidade no mercado regional. Ao final do trabalho, conseguiu-se apresentar uma metodologia estruturada e de certa forma simplificada, partindo-se de estudos mais abrangentes utilizados por minerações mais complexas. A partir deste método, podem-se visualizar os empreendimentos analisados de forma completa, permitindo avanços financeiros, operacionais e tecnológicos. / The modern mining industry, with emphasis on large mining iron ore production second largest in Brazil, is highly specialized and their projects are preceded by numerous economic and financial studies, to assess the implementation of a mining unit. In opposition to this trend, we find the production of aggregates for construction, the largest segment of Brazil in mineral production number, and produced over 600 Mt/year since 2010, according to surveys of DNPM (National Department of Mineral Production). The industrial production of aggregates, consisting mostly of small and medium enterprises, using techniques and procedures already abandoned by mining high performance presenting, therefore, a modest advance, which constitutes an obstacle to the expansion of sector. Demand for aggregates tends to increase significantly, mainly due to Brazil's economic growth, and in the last ten years there has been an increase of approximately 50%. In order to illustrate a scenario of the aggregates industry and demonstrate the impact that the development of the sector may result this work aims to develop a methodology and illustrates it in order to inform the industry aggregate of a number of common procedures the mine planning and mineral economics. Evolved from studies phases of surveys of research to marketing considerations, with the aim of evaluating the potential of the studied units and the market in which they operate, using modern and traditional techniques, with regard to contemporary mining industry. Based on this approach, this paper develops planning three mines in operation in the region of Santa Cruz do Sul, with the aid of specific program for modeling and planning. Also presents a survey and analysis of operating and capital costs of these units, even using a program for investment analysis and cost in order to compare results between actual and projected scenarios, and the impact of each unit in the regional market. At the end of the work, we were able to provide a structured and somewhat simplified methodology, starting with the most comprehensive studies used for complex mining. From this method, you can view the projects analyzed comprehensively, allowing financial, operational and technological advancements.

Este trabalho começa abordando os aspectos estudados: visualização e gerenciamento de informações. Verifica-se hoje que uma das grandes dificuldades com eles é conseguir-se uma visão integrada de todas as atividades de uma empresa, especialmente nas de grande porte, bem como se manter dados precisos e atualizados sempre à disposição, para que se consiga identificar com rapidez possíveis erros e soluções. Estuda-se a utilização de conceitos de mapeamento de processos e de realidade virtual nas áreas de mineração e petrolífera - incluindo um breve histórico e exemplos de aplicações - para suprir estas dificuldades. Descreve-se, a seguir, os objetivos do trabalho, que envolvem o desenvolvimento de um modelo de integração de informações para as duas áreas citadas, além da análise dos benefícios inerentes ao acesso gráfico a repositórios centrais de dados. Parte-se de uma revisão bibliográfica relacionada aos problemas e soluções analisados, e de uma metodologia de trabalho adequada ao tema proposto, baseada em observação, entrevistas e análises com profissionais dos setores envolvidos. Passa-se para o estudo de caso da mina Rio das Pedras, da empresa PETROBRAS, em São Mateus do Sul, PR, que explora folhelhos para obtenção de óleo, escolhida para este estudo por envolver simultaneamente mineração e petróleo, focos dessa tese. Obteve-se diversos resultados, atendendo aos objetivos propostos. Foi desenvolvido um modelo de gerenciamento integrado de informações. Para isso, foi criado um diagrama representando a cadeia de valor de petróleo e foram mapeadas as atividades principais dessa cadeia, bem como as da mineração. Também foram criados modelos, com o auxílio de avançadas ferramentas computacionais, para uso de realidade virtual, além de um roteiro para implantação destes modelos. Estes resultados foram sendo divulgados ao longo deste projeto em diversos eventos, incluindo o Rio Oil & Gas Expo and Conference, em 2006 e o SIAEM, em 2004. Ao final, observou-se que há a possibilidade de uma boa integração dentro de cada setor, de mineração e petrolífero, e até a integração dos dois setores em alguns aspectos comuns a ambos, permitindo maior facilidade na obtenção de dados e na tomada de decisão. Com isso, verifica-se que essa tecnologia pode trazer melhorias importantes para os setores envolvidos, e muito pode ser feito para desenvolvê-la ainda mais. / This thesis starts by identifying the key issues of the research: visualization and management of information. It is widely known that one of the most common difficulties in information management is to obtain a complete and integrated view of all the company processes and activities. Another common difficulty is to maintain the necessary data always precise, updated and available to whoever needs them, so that it will be possible for the user to identify discrepancies right at the beginning and to immediately visualize the most appropriate solutions for each case. Evaluating the use of process mapping and virtual reality applied to the mining and petroleum industry - including a brief historical background and examples of applications - it is verified how these technologies can help to solve the problems identified. This thesis describes then the research objectives, which are based on developing a model suited for the integration of information in the mining and oil industry. The integration between mine planning and operation, and between oil exploration and production, together with the analysis of the benefits of a central graphical database, are also included. The thesis includes a bibliographic review, related to the problems and solutions analyzed, and also the methodology that has been developed, including observation, interviews, discussions, and analysis with professionals from the mining and petroleum industry. The thesis uses as a case study the oil shale mine Rio das Pedras (a mine from PETROBRAS, in São Mateus do Sul, Paraná). A brief description of this mine, and the reasons for its use on this study, related to the fact that it combines oil and mining engineering, are also presented here. The results of the research includes the development of an information management model, an oil production chain model, and models for processes mapping and virtual reality. These results were presented at international events like Rio Oil & Gas Expo and Conference, in 2006, and SIAEM, in 2004. Through the simulation of basic operations, as ore transport to the plant, and with the aid of the most advanced software tools available, it was verified how the data could be easily obtained, and how these technologies could be improved - it is already possible to integrate some mining and oil industry aspects - with a quite favorable forecast for its future use in several applications in the mining and petroleum industry.

A indústria mineral moderna, com ênfase para as grandes minerações de ferro, segundo maior minério em produção no Brasil, é altamente especializada e seus projetos são precedidos de inúmeros estudos econômicos e financeiros, a fim de avaliar a implantação de uma unidade extrativa. Em oposição a esta tendência, podemos encontrar a produção de agregados para a construção civil, o maior segmento mineral do Brasil em número de produção, sendo produzidos mais de 600 Mt/ano desde o ano de 2010, segundo levantamentos do DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral). A indústria de produção de agregados, sendo composta em sua maioria por pequenos e médios empreendimentos, utiliza técnicas e procedimentos já abandonados pelas minerações de alto rendimento apresentando, por essa razão, um avanço modesto, o que se constitui em um entrave para a expansão do setor. A demanda por agregados tende a aumentar significativamente, principalmente devido ao crescimento econômico brasileiro, sendo que nos últimos dez anos houve um incremento de aproximadamente 50%. Com o intuito de ilustrar um cenário da indústria de agregados e demonstrar o impacto que um maior desenvolvimento do setor pode acarretar, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia e ilustra-la a fim de instruir a indústria de agregados de uma série de procedimentos comuns ao planejamento de lavra e à economia mineral. Desenvolveram-se estudos desde as fases de levantamentos de pesquisa até considerações mercadológicas, com o objetivo de avaliar o potencial das unidades estudadas e do mercado em que estão inseridas, utilizando técnicas modernas e convencionais, no que diz respeito à indústria mineral contemporânea. Com base nessa abordagem, este trabalho desenvolve o planejamento de três minas em atividade na região de Santa Cruz do Sul, com o auxílio de programa específico para modelagem e planejamento. Igualmente, apresenta o levantamento e a análise dos custos operacionais e de capital dessas unidades, utilizando ainda um programa para análise de investimentos e estimativa de custos, a fim de comparar os resultados entre cenários reais e previstos, além do impacto de cada unidade no mercado regional. Ao final do trabalho, conseguiu-se apresentar uma metodologia estruturada e de certa forma simplificada, partindo-se de estudos mais abrangentes utilizados por minerações mais complexas. A partir deste método, podem-se visualizar os empreendimentos analisados de forma completa, permitindo avanços financeiros, operacionais e tecnológicos. / The modern mining industry, with emphasis on large mining iron ore production second largest in Brazil, is highly specialized and their projects are preceded by numerous economic and financial studies, to assess the implementation of a mining unit. In opposition to this trend, we find the production of aggregates for construction, the largest segment of Brazil in mineral production number, and produced over 600 Mt/year since 2010, according to surveys of DNPM (National Department of Mineral Production). The industrial production of aggregates, consisting mostly of small and medium enterprises, using techniques and procedures already abandoned by mining high performance presenting, therefore, a modest advance, which constitutes an obstacle to the expansion of sector. Demand for aggregates tends to increase significantly, mainly due to Brazil's economic growth, and in the last ten years there has been an increase of approximately 50%. In order to illustrate a scenario of the aggregates industry and demonstrate the impact that the development of the sector may result this work aims to develop a methodology and illustrates it in order to inform the industry aggregate of a number of common procedures the mine planning and mineral economics. Evolved from studies phases of surveys of research to marketing considerations, with the aim of evaluating the potential of the studied units and the market in which they operate, using modern and traditional techniques, with regard to contemporary mining industry. Based on this approach, this paper develops planning three mines in operation in the region of Santa Cruz do Sul, with the aid of specific program for modeling and planning. Also presents a survey and analysis of operating and capital costs of these units, even using a program for investment analysis and cost in order to compare results between actual and projected scenarios, and the impact of each unit in the regional market. At the end of the work, we were able to provide a structured and somewhat simplified methodology, starting with the most comprehensive studies used for complex mining. From this method, you can view the projects analyzed comprehensively, allowing financial, operational and technological advancements.

A indústria mineral moderna, com ênfase para as grandes minerações de ferro, segundo maior minério em produção no Brasil, é altamente especializada e seus projetos são precedidos de inúmeros estudos econômicos e financeiros, a fim de avaliar a implantação de uma unidade extrativa. Em oposição a esta tendência, podemos encontrar a produção de agregados para a construção civil, o maior segmento mineral do Brasil em número de produção, sendo produzidos mais de 600 Mt/ano desde o ano de 2010, segundo levantamentos do DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral). A indústria de produção de agregados, sendo composta em sua maioria por pequenos e médios empreendimentos, utiliza técnicas e procedimentos já abandonados pelas minerações de alto rendimento apresentando, por essa razão, um avanço modesto, o que se constitui em um entrave para a expansão do setor. A demanda por agregados tende a aumentar significativamente, principalmente devido ao crescimento econômico brasileiro, sendo que nos últimos dez anos houve um incremento de aproximadamente 50%. Com o intuito de ilustrar um cenário da indústria de agregados e demonstrar o impacto que um maior desenvolvimento do setor pode acarretar, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia e ilustra-la a fim de instruir a indústria de agregados de uma série de procedimentos comuns ao planejamento de lavra e à economia mineral. Desenvolveram-se estudos desde as fases de levantamentos de pesquisa até considerações mercadológicas, com o objetivo de avaliar o potencial das unidades estudadas e do mercado em que estão inseridas, utilizando técnicas modernas e convencionais, no que diz respeito à indústria mineral contemporânea. Com base nessa abordagem, este trabalho desenvolve o planejamento de três minas em atividade na região de Santa Cruz do Sul, com o auxílio de programa específico para modelagem e planejamento. Igualmente, apresenta o levantamento e a análise dos custos operacionais e de capital dessas unidades, utilizando ainda um programa para análise de investimentos e estimativa de custos, a fim de comparar os resultados entre cenários reais e previstos, além do impacto de cada unidade no mercado regional. Ao final do trabalho, conseguiu-se apresentar uma metodologia estruturada e de certa forma simplificada, partindo-se de estudos mais abrangentes utilizados por minerações mais complexas. A partir deste método, podem-se visualizar os empreendimentos analisados de forma completa, permitindo avanços financeiros, operacionais e tecnológicos. / The modern mining industry, with emphasis on large mining iron ore production second largest in Brazil, is highly specialized and their projects are preceded by numerous economic and financial studies, to assess the implementation of a mining unit. In opposition to this trend, we find the production of aggregates for construction, the largest segment of Brazil in mineral production number, and produced over 600 Mt/year since 2010, according to surveys of DNPM (National Department of Mineral Production). The industrial production of aggregates, consisting mostly of small and medium enterprises, using techniques and procedures already abandoned by mining high performance presenting, therefore, a modest advance, which constitutes an obstacle to the expansion of sector. Demand for aggregates tends to increase significantly, mainly due to Brazil's economic growth, and in the last ten years there has been an increase of approximately 50%. In order to illustrate a scenario of the aggregates industry and demonstrate the impact that the development of the sector may result this work aims to develop a methodology and illustrates it in order to inform the industry aggregate of a number of common procedures the mine planning and mineral economics. Evolved from studies phases of surveys of research to marketing considerations, with the aim of evaluating the potential of the studied units and the market in which they operate, using modern and traditional techniques, with regard to contemporary mining industry. Based on this approach, this paper develops planning three mines in operation in the region of Santa Cruz do Sul, with the aid of specific program for modeling and planning. Also presents a survey and analysis of operating and capital costs of these units, even using a program for investment analysis and cost in order to compare results between actual and projected scenarios, and the impact of each unit in the regional market. At the end of the work, we were able to provide a structured and somewhat simplified methodology, starting with the most comprehensive studies used for complex mining. From this method, you can view the projects analyzed comprehensively, allowing financial, operational and technological advancements.

O planejamento de curto prazo em minas a céu aberto exige a definição de poligonais, que representam os sucessivos avanços de lavra. As poligonais, tradicionalmente, são desenhadas em um processo laborioso na tentativa de delinear como minério em qualidade e quantidade de acordo com os limites determinados. O minério delimitado deve apresentar a menor variabilidade em qualidade possível, com o objetivo de maximizar a recuperação na usina de processamento. Essa dissertação visa desenvolver um fluxo do trabalho para definir poligonais de curto prazo de forma automática, além disso, sequenciar todos os blocos de minério de cada polígono de modo a definir uma sequência interconectada lavrável de poligonais. O fluxo do trabalho foi aplicada à incerteza de teores, obtida através de simulações estocásticas. Algoritmos genéticos foram desenvolvidos em linguagem de programação Python e implementados na forma de plug-in no software geoestatístico Ar2GeMS. Múltiplas iterações são criadas para cada avanço individual, gerando regiões (ou poligonais). Então, a região que apresenta menor variabilidade de teores é selecionada. A distribuição de probabilidade dos teores dos blocos em cada avanço é comparada com a distribuição global de teores, calculada a partir de todos os blocos do corpo de minério. Os resultados mostraram que os teores dos blocos abrangidos pelas poligonais criadas dessa forma apresentam teores similares à distribuição de referência, permitindo o sequenciamento de lavra com distribuição de teores mais próximo possível da distribuição global. Modelos equiprováveis permitem avaliar a incerteza associada à solução proposta. / Open-pit short-term planning requieres the definition of polygons identifying the successive mining advances. These polygons are drawn in a labour intensive task attempting to delineate ore with the quantity and quality within established ranges. The ore delineated by the polygons should have the least possible quality variability among them, helping in maximizing ore recovery at the processing plant. This thesis aims at developíng a workflow for drawing short-term polygons automatically, sequencing all ore blocks within each polygon and leading to a mineable and connected sequence of polygons. This workflow is also tested under grade uncertainty obtained through multiple syochastic simulated models. For this, genetics algorithms were developed in Python programming language and pluged in Ar2GeMS geostatistical software. Multiple iterations were generated for each of the individual advances, generating regions or polygons, and selecting the regions of lower grade variability. The blocks probability distribution within each advance were compared to the global distribution, including all blocks within the ore body. Results show that the polygons generated are comprised by block grades similar to the ones from the reference distribution, leading to mining sequence as close as possible to the global maintaining a quasi-satationarity. Equally probable models provide the means to access the uncertainy in the solution provided.

[pt] O presente estudo aborda o planejamento operacional de lavra de minério de ferro com alocação dinâmica de caminhões, em um complexo de minas, no Estado do Pará. O objetivo é balancear as taxas de utilização dos recursos logísticos utilizados em operações de extração e transporte de minério de ferro, considerando aumento ou diminuição em suas unidades de uso. Inicialmente, é feita uma revisão da literatura que apresenta como a logística e seus componentes de desempenho se associam a produção de minério de ferro no estado, identificando as principais incertezas dos processos logísticos considerados, além de apresentar o problema operacional de lavra com alocação dinâmica de caminhões e técnicas de simulação e de otimização individualmente, ressaltando seu melhor desempenho em conjunto. Esta revisão respalda a fase de aplicação da Simulação-Otimização, que ocorre em um sistema dinâmico, estocástico e de eventos discretos. A análise consistiu no diagnóstico do sistema produtivo, avaliação dos relacionamentos entre os processos envolvidos, construção de um modelo de simulação a partir dos dados coletados e otimização, verificando-se seus outputs como origem dos cenários a serem propostos na nova simulação, para avaliar as potenciais modificações na utilização dos recursos. A Simulação- Otimização foi executada utilizando-se o pacote de simulação ProModel, que inclui um software de Otimização baseado em Algoritmos Genéticos, o SimRunner. Como resultado, o modelo de Simulação-Otimização foi construído para apoiar decisões estratégicas e operacionais da empresa em estudo, apresentando resultados satisfatórios para o balanceamento das taxas de utilização dos recursos logísticos envolvidos na operação. / [en] The present study highlights the operational mining planning of iron ore with dynamic allocation of trucks in a mining complex in the State of Pará. The goal is to balance the utilization rates of logistical resources used in mining operations and transportation of iron ore, considering the increase or decrease of the number of resources in use. Initially, a literature review presents how the logistics and its performance components are associated with the iron ore production in the State of Pará, identifying uncertainties on key logistics processes, also presenting the operational mining planning with dynamic allocation of trucks and techniques of simulation and optimization individually, highlighting the best setting when considered together. This review endorses the implementation of the Simulation-Optimization phase, which occurs in a dynamic, stochastic and discrete events system. The analysis consisted in the diagnosis of the production system, the evaluation of the relationships between the logistics processes involved, the construction of a simulation model based on the collected data and optimization, verifying their outputs as the source for the scenarios to be proposed in the new simulation to evaluate the potential changes in resource utilization. The Simulation-Optimization was performed using the ProModel simulation package, which includes an optimization software based on Genetic Algorithms, the SimRunner. As a result, the Simulation-Optimization model was built to support strategic and operational decisions of the studied company, presenting satisfactory results to balance the utilization rates of all logistical resources involved in the operation.

Este trabalho apresenta e discute resultados de aplicações de métodos geofísicos elétricos como ferramenta de auxílio no planejamento e lavra em pedreira de gnaisse para fabricação de brita. Neste trabalho a espessura do capeamento foi investigada, além de identificar zonas da transição solo-rocha e mapear o contato entre diferentes litologias para avaliar a profundidade do corpo rochoso na base da cava da pedreira. Para isso foram adquiridos treze SEVs e quatro CE em duas frentes de trabalho, a primeira em outubro de 2011 onde foram adquiridos uma parte dos dados de SEVs e todos os caminhamentos elétricos e a segunda frente em fevereiro de 2012 onde foi adquirido o restante dos dados de SEVs. A metodologia utilizada foi a eletrorresistividade e a polarização induzida, diante do histórico de sucesso em aplicações semelhantes. As SEVs possibilitaram delimitar o contato com a rocha sã em subsuperfície, bem como mostrar as relações entre o xisto e o gnaisse, além de identificar uma possível intercalação xisto-gnaisse na porção oeste da pedreira. Ademais as SEVs sugerem que o contato no mapa geológico deve ser reavaliado, especialmente a SEV04, que de acordo com o mapa estaria em área de gnaisse, mas a sondagem apresentou resistividades muito baixas para esse tipo de litologia. Através dos caminhamentos foi possível identificar o contato entre a rocha da jazida, o gnaisse e o xisto em todas as seções. Especificamente as linhas CE02 e CE04 mostraram os contatos entre as litologias um pouco discordantes do esperado pelo mapa geológico da área da pedreira. Dessa forma, foi possível definir melhor os contatos geológicos em algumas áreas e corroborar a interpretação estrutural em outras áreas, de forma a auxiliar o planejamento de futuras frentes de lavra. / This work presents end discusses the results of applying electrical geophysical methods as a tool to aid in work front planning in gneiss mine for crushed stones application. This mine produces aggregates for civil construction industry and has a gneiss source rock. In this work the topsoil thickness has been investigated, as well the transitional areas between soil and rock. Moreover the contacts between different lithology have mapped in order to assess the source rock´s depth at the mining boundaries. Thereunto thirteen VES and four EP were acquired in two different stages, the first one was performed on October 2011, where a portion of VES and all the EP were acquired. The second stage was on February 2012 to record the rest of VES data. The methodology used was electroresistivity and induced polarization, due the success history of these methodologies in similar applications. VES allowed to define the contact with the bedrock in subsurface and show the relationships between the schist and the gneiss. Moreover those results identified a possible intercalation of schist-gneiss on west portion at the mine. Furthermore the VES suggest a reevaluation in the geological map, mainly where SEV04 took place, because for the map, the contact would be on gneiss environment, but the sounding showed slower resistivity values for this kind of rock. Through the EP was possible to identify the contact between the gneiss and the schist in all the sections. Specifically the lines CE02 and CE04 showed the contact for both lithologies slightly discordant that were expect for the geological map. Thereby was possible to better define the geological contacts in some places and corroborate the interpretation in others, in order to assess the future work front planning for this mine.

Este trabalho apresenta e discute resultados de aplicações de métodos geofísicos elétricos como ferramenta de auxílio no planejamento e lavra em pedreira de gnaisse para fabricação de brita. Neste trabalho a espessura do capeamento foi investigada, além de identificar zonas da transição solo-rocha e mapear o contato entre diferentes litologias para avaliar a profundidade do corpo rochoso na base da cava da pedreira. Para isso foram adquiridos treze SEVs e quatro CE em duas frentes de trabalho, a primeira em outubro de 2011 onde foram adquiridos uma parte dos dados de SEVs e todos os caminhamentos elétricos e a segunda frente em fevereiro de 2012 onde foi adquirido o restante dos dados de SEVs. A metodologia utilizada foi a eletrorresistividade e a polarização induzida, diante do histórico de sucesso em aplicações semelhantes. As SEVs possibilitaram delimitar o contato com a rocha sã em subsuperfície, bem como mostrar as relações entre o xisto e o gnaisse, além de identificar uma possível intercalação xisto-gnaisse na porção oeste da pedreira. Ademais as SEVs sugerem que o contato no mapa geológico deve ser reavaliado, especialmente a SEV04, que de acordo com o mapa estaria em área de gnaisse, mas a sondagem apresentou resistividades muito baixas para esse tipo de litologia. Através dos caminhamentos foi possível identificar o contato entre a rocha da jazida, o gnaisse e o xisto em todas as seções. Especificamente as linhas CE02 e CE04 mostraram os contatos entre as litologias um pouco discordantes do esperado pelo mapa geológico da área da pedreira. Dessa forma, foi possível definir melhor os contatos geológicos em algumas áreas e corroborar a interpretação estrutural em outras áreas, de forma a auxiliar o planejamento de futuras frentes de lavra. / This work presents end discusses the results of applying electrical geophysical methods as a tool to aid in work front planning in gneiss mine for crushed stones application. This mine produces aggregates for civil construction industry and has a gneiss source rock. In this work the topsoil thickness has been investigated, as well the transitional areas between soil and rock. Moreover the contacts between different lithology have mapped in order to assess the source rock´s depth at the mining boundaries. Thereunto thirteen VES and four EP were acquired in two different stages, the first one was performed on October 2011, where a portion of VES and all the EP were acquired. The second stage was on February 2012 to record the rest of VES data. The methodology used was electroresistivity and induced polarization, due the success history of these methodologies in similar applications. VES allowed to define the contact with the bedrock in subsurface and show the relationships between the schist and the gneiss. Moreover those results identified a possible intercalation of schist-gneiss on west portion at the mine. Furthermore the VES suggest a reevaluation in the geological map, mainly where SEV04 took place, because for the map, the contact would be on gneiss environment, but the sounding showed slower resistivity values for this kind of rock. Through the EP was possible to identify the contact between the gneiss and the schist in all the sections. Specifically the lines CE02 and CE04 showed the contact for both lithologies slightly discordant that were expect for the geological map. Thereby was possible to better define the geological contacts in some places and corroborate the interpretation in others, in order to assess the future work front planning for this mine.

O desmonte de rocha com uso de explosivos, aplicado à extração subterrânea de recursos minerais é uma tarefa impar que exige perícia e planejamento detalhado. Nesse contexto, essa dissertação tem sua relevância devido à apresentação de metodologias que visam aprimorar os processos envolvidos com o desmonte de rocha com uso de perfurações radiais, aplicado ao método de mineração subterrânea câmaras transversais, variante do método sublevel stoping. Para cumprir esse objetivo foram estabelecidas metodologias embasadas na utilização de registros sismográficos dos desmontes, mapeamento por laser das câmaras de lavra, registros operacionais da mina estudada. As metodologias aplicadas nas operações de mina incluíram: a segregação entre as atividades de perfuração e desmonte de rocha para assim aprimorar o ciclo operacional, a implantação de desmontes massivos como forma de aumentar a taxa de produção. A mudança na geometria das câmaras, a fim preservar o teto das mesmas. Um experimento com diferentes arranjos de retardo nos desmontes, como forma de determinar a configuração temporal menos nociva em termos de vibração, e por fim, a aplicação de uma nova malha de perfuração baseada no método dos triângulos reorientados de Hagan (1988), que visava diminuir a necessidade de perfuração e melhorar a distribuição energética dos desmontes em leque. As modificações propostas geraram resultados positivos, respectivamente quanto: aumento da eficiência dos ciclos de perfuração em 49% e aumento de 54% na produtividade das câmaras no período estudado, devido a implementação de desmontes massivos somados a segregação das atividades de perfuração e desmonte. Observou se a diminuição significativa da sobre-quebra (back break) do teto, da mesma forma os danos aos cabos de ancoragem (cable-bolts) foram reduzidos, resultados estes oriundos das modificações na geometria das câmaras. Os testes com diferentes arranjos de retardos demonstraram que o arranjo: 50ms entre furos e 200ms entre linhas, gerou a menor intensidade de vibração. O teste com o padrão de perfuração baseado na técnica de Hagan apresentou melhor índice de perfuração específica, porém, resultou em uma recuperação menor do que a média usual das câmaras, (76% contra 85%). Pode-se concluir que as metodologias propostas foram validas como medidas de aprimoramento das operações de perfuração e desmonte de rocha, a exceção da técnica dos triângulos reorientados de Hagan. Também foi possível concluir que a razão entre os valores de retardos intra linhas (L-L) e intra furos (F-F) influi diretamente na intensidade de vibração. / The blasting of rocks, applied to the underground extraction of mineral resources is a difficult task that requires expertise and detailed planning. In this context, this dissertation has its relevance due to the presentation of methodologies that aim to improve the processes involved with the blasting of rocks utilizing ring drilling, applied to the underground mining method transversal stopes, a variant of the method sublevel stoping. To fulfill this objective, methodologies based on the use of seismographic records of the blasting events, laser scanners of the stopes and operational records of the mine were used, as well as the use of Micromine software. The methodologies applied in mine operations included: segregation between rock drilling and blasting activities to improve the operational cycle, the implantation of the concept of mass blasting as a way to increase the production rate, the change in the drilling pattern in order to preserve the roof of the stopes, an experiment with different arrangements of delays for the blasting, as a way to determine the less harmful configuration in terms of vibration and finally the application of a new drilling pattern based on the reoriented triangles method of Hagan (1988), which aimed to reduce the need for drilling and to improve the energy distribution of the rings of drilling. The proposed modifications generated positive results, respectively: increase in the efficiency of the drilling cycles by 49% and a 54% increase in the productivity of the studied period, due to the implementation of mass blasting concept added to the segregation of drilling and blasting activities. It was observed that the significant decrease of the back break of the roof, in the same way the damages to the cables of reinforcement (cable-bolts) were reduced, as a result from the modifications in the drillings. The tests with different delay arrangements showed that the arrangement: 50ms between holes and 200ms between rows, generated the lowest vibration intensity. The Hagan technique-based drilling test showed a better specific drilling index, but resulted in a lower ore recovery than the usual to the stopes mean (76% vs. 85%). It can be concluded that the proposed methodologies were valid as measures of improvement of the operations of drilling and blasting of rock, except for the technique of the reoriented triangles of Hagan. It was also possible to conclude that the ratio between inter ring and inter-hole delays directly influences the vibration intensity.