Em planejamento de lavra, freqüentemente as campanhas de sondagem são complementadas por falta de segurança nas estimativas. Na maioria dos casos, essas sondagens adicionais são locadas sem o uso de qualquer procedimento matemático que indique os locais mais carentes de informação. Essa dissertação propõe uma metodologia fundamentada em simulação estocástica para tratar esse problema. Com a utilização desse método, é possível que seja considerada a variabilidade entre as informações, além da configuração espacial apresentada. Essa metodologia permite gerar várias estimativas equiprováveis do atributo em questão, reproduzindo o histograma e o variograma das informações originais. A variabilidade apresentada pelos conjuntos de n valores equiprováveis, em cada bloco discretizado da jazida, é medida por meio do cálculo de índices de incerteza. Esses índices são calculados após o processo de simulação estocástica por meio da compilação das n estimativas realizadas para cada bloco. Os índices de incerteza considerados nessa dissertação são: (i) variância condicional; (ii) coeficiente de variação condicional e (iii) intervalo entre quartis. A partir da classificação desses índices de incerteza, são identificados os setores que apresentam as maiores variabilidades em suas estimativas. Com essa classificação é possível a confecção de mapas de incerteza que auxiliam na visualização dos setores/blocos mais variáveis da jazida Nesses setores, são adicionadas informações oriundas da escolha aleatória de um dos n valores equiprováveis disponíveis para cada bloco simulado. Por meio dos índices de incerteza e de acordo com a metodologia, são propostas informações adicionais na área considerada, que contribuem na diminuição das incertezas globais e locais. Essa metodologia usa técnicas extremamente robustas, com embasamento teórico muito consistente, atacando diretamente os setores/blocos que apresentam as maiores flutuabilidades nas estimativas. Um estudo de caso em uma jazida de carvão verifica a aplicabilidade do método. Esse estudo, considera a variabilidade nas estimativas de espessura de uma camada carvão.

Existem muitos métodos para estimar custos, e por causa dessa ausência de um método padronizado os avaliadores são obrigados a fazer o que podem para alcançar um resultado satisfatório. Um desses métodos é o Método Paramétrico, onde os custos são derivados de algoritmos gerais (ou curvas) de parametrização. Utilizando esse método, T. Alan O'Hara desenvolveu modelos matemáticos para estimativa de custos em mineração em 1980. O modelo de O’Hara, assim como outros modelos existentes, é baseado em economias estrangeiras. Não existe nenhum modelo de custos conhecido levando-se em conta somente dados brasileiros, por isso desenvolveu-se métodos para criar um fator de ajuste ao se considerar o conjunto de dificuldades estruturais, burocráticas e econômicas que encarecem o investimento no Brasil como a carga tributária alta e os altos custos trabalhistas. Este trabalho baseou-se nos modelos matemáticos de O’Hara para recompilar um modelo de estimativa de custos em projetos de mineração em forma de um software denominado MAFMINE voltado para o mercado brasileiro e chegou-se a resultados interessantes para projetos em fase de estudo conceitual. / There are many methods for estimating costs, and because of this absence of a standard method, evaluators are required to do what they can to achieve a satisfactory result. One of these methods is the Parametric Method, where costs are derived from general algorithms (or curves). Using this method, T. Alan O'Hara developed mathematical models to estimate costs in mining in 1980. The O'Hara Model, as well as other existing models, is based on foreign economies. There is no cost model using or based in Brazilian data, so because of this was developed methods to create an adjustment factor when considering all the structural, bureaucratic and economic difficulties that makes investments in Brazil more expensive. Thus, this work was based on O’Hara’s mathematical models to develop a model to estimate costs in mining projects in Brazil. The result was a cost estimating software called MAFMINE, which came up with interesting results for projects in conceptual phase.

Em lavra a céu aberto, a diluição nem sempre é um fator analisado e calculado sistematicamente, muitas vezes é apenas um número ajustado para atender necessidades de auditorias, por exemplo. A diluição, assim como a perda, são fatores que devem ser sempre considerados nas estimativas de teores e massas para quantificação de reservas. Estes fatores andam sempre conjugados e são determinados considerando diversas particularidades do depósito (complexidade geológica, geometria do corpo de minério, dureza da rocha, etc.) e características da operação (equipamentos, geometria de cava, habilidade dos operadores, entre outros). O principal objetivo deste estudo é a determinação de um fator de diluição que possa ser utilizado no planejamento de lavra (modelo de estimativas), levando em consideração diversas particularidades do depósito e da operação, além de considerar fatores objetivos relacionados à geometria. A reconciliação pode ser definida como uma comparação entre teores e massas estimados no modelo de blocos com as medidas reais dos teores e massas produzidos, dentro de um mesmo volume. O processo de reconciliação de teor e massa entre o planejamento e o executado atua como uma maneira para verificar se o planejamento está adequado, e se não estiver, identificar onde se encontram os problemas de falta de aderência. Além de verificar a confiabilidade dos procedimentos de construção do modelo utilizado, a reconciliação permite definir medidas corretivas e priorizá-las para aproximar os resultados entre produção e o planejamento. Para saber se o fator de diluição utilizado está correto e adequado às necessidades do depósito é necessário primeiramente, saber se existe uma boa aderência na reconciliação entre planejado e executado. Com o resultado, é possível saber quais fatores estão sendo causadores de diluição e/ou perdas de minério e onde estes estão ocorrendo. O fator de diluição pode ser uma ferramenta muito positiva se aplicado de maneira correta, já que este varia a partir de diferentes etapas ao longo do planejamento de mina, influenciando áreas a serem mineradas, orçamentos, eficiência da produção e também melhora do resultado financeiro do projeto. / In open pit mining, not always the dilution is a factor analyzed and systematically calculated, often is only a number adjusted for attending the needs of audits, for example. The dilution, as well as loss, are factors that should be always considered for tonnage and grade estimates during mine planning. These factors are always associated and can be determined considering several particularities of the deposit (like geology complexity, orebody geometry, rock hardness, etc.) and the operation itself (e.g. mining equipment, pit design, experience, among others). The main objective of this study is to determine a dilution factor that can be used in mine planning (estimation model), taking into consideration those particularities of the deposit and operation, besides considering objective factors related to the geometry. Reconciliation could be defined as a comparison of predicted grade and tonnage from the block model estimates against the effective measures of mined mass and produced ore, within a block. The reconciliation process of grade and mass of planning against executed is a way to check if planning is appropriate, and if not, identify where the problems of lack of adherence are. In addition to checking the reliability of the procedures used in the block model creation, reconciliation allows one to define corrective measures and prioritize them to optimize production and planning. To understand if the dilution factor used is correct and appropriate to the needs of the deposit it is first required knowing if there is a good adherence in reconciliation between planned and executed. With the results, is possible to know which factors are causing dilution and/or losses of ore and where they are occurring. The dilution factor can become a very positive tool if better assessed, because it varies from different locations along the mine planning, influencing areas to be mined; budgets; production efficiency and also profit increase.

Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T16:35:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AlgoritmoBaseadoMetaheurística.pdf: 2705222 bytes, checksum: fd00f5395b864397a2989217cec92430 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T16:52:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AlgoritmoBaseadoMetaheurística.pdf: 2705222 bytes, checksum: fd00f5395b864397a2989217cec92430 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T16:52:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISSERTAÇÃO_AlgoritmoBaseadoMetaheurística.pdf: 2705222 bytes, checksum: fd00f5395b864397a2989217cec92430 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho trata um problema particular de planejamento de lavra de uma mineradora localizada no quadrilátero ferrífero do Estado de Minas Gerais, Brasil. Neste problema há um conjunto de frentes de lavra, um conjunto de equipamentos de carga de diferentes produtividades, um conjunto de caminhões de diferentes capacidades e um conjunto de pontos de descarga para o material lavrado. Cada frente de lavra é subdividida em blocos, os quais, por sua vez, são subdivididos em sub-blocos. Cada sub-bloco pode conter um dentre quatro tipos de material: hematita, canga, itabirito e estéril. Além disso, cada sub-bloco somente pode ser lavrado se os sub-blocos precedentes tiverem sido totalmente lavrados. A cada ponto de descarga está associada uma meta de produção e uma qualidade de material a ser atendida. O objetivo é determinar a alocação das carregadeiras aos blocos e o número de viagens que cada caminhão deve fazer a cada sub-bloco, saindo de um determinado ponto de descarga, de forma a atender as metas de produção e qualidade estabelecidas para cada descarga. Para resolvê-lo foi desenvolvido um algoritmo heurístico baseado nas metaheurísticas Greedy Randomized Adaptive Search Procedures (GRASP) e Late Acceptance Hill-Climbing (LAHC). O algoritmo explora o espaço de soluções usando busca locais autoadaptativas. Experimentos computacionais comparam os resultados do algoritmo proposto com aqueles do otimizador LINGO aplicado a um modelo de programação linear inteira mista e mostram a efetividade da proposta. ________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work deals with a particular problem of mine planning at a mining company located in the Iron Quadrangle of Minas Gerais, Brazil. In this problem there is a set of pit mining, a set of loader equipment of different yields, a set of trucks of different capacities and a set of delivery points for the discharge of materials. Each pit is subdivided into blocks, which, in turn, are subdivided into sub-blocks. Each sub-block can contain one of four types of material: hematite, canga, itabirito and waste. Furthermore, each sub-block can only be drawn up if the preceding sub-blocks have been fully drawn up. Every point of discharge is associated with a production and quality targets of material to be answered. The objective is to determine the allocation of loaders to blocks and the number of trips that each truck must do for each sub-block, leaving a certain point of discharge in order to meet production and quality targets requirements for each discharge. A heuristic algorithm, based on the metaheuristics Greedy Randomized Adaptive Search Procedures and Late Acceptance Hill-Climbing, was developed in order to solve this problem. The algorithm explores the solution space using self-adaptive local search. Computational experiments compare the results of the proposed algorithm with those of the optimizer LINGO model applied to a mixed integer linear programming and show its effectiveness.

Em lavra a céu aberto, a diluição nem sempre é um fator analisado e calculado sistematicamente, muitas vezes é apenas um número ajustado para atender necessidades de auditorias, por exemplo. A diluição, assim como a perda, são fatores que devem ser sempre considerados nas estimativas de teores e massas para quantificação de reservas. Estes fatores andam sempre conjugados e são determinados considerando diversas particularidades do depósito (complexidade geológica, geometria do corpo de minério, dureza da rocha, etc.) e características da operação (equipamentos, geometria de cava, habilidade dos operadores, entre outros). O principal objetivo deste estudo é a determinação de um fator de diluição que possa ser utilizado no planejamento de lavra (modelo de estimativas), levando em consideração diversas particularidades do depósito e da operação, além de considerar fatores objetivos relacionados à geometria. A reconciliação pode ser definida como uma comparação entre teores e massas estimados no modelo de blocos com as medidas reais dos teores e massas produzidos, dentro de um mesmo volume. O processo de reconciliação de teor e massa entre o planejamento e o executado atua como uma maneira para verificar se o planejamento está adequado, e se não estiver, identificar onde se encontram os problemas de falta de aderência. Além de verificar a confiabilidade dos procedimentos de construção do modelo utilizado, a reconciliação permite definir medidas corretivas e priorizá-las para aproximar os resultados entre produção e o planejamento. Para saber se o fator de diluição utilizado está correto e adequado às necessidades do depósito é necessário primeiramente, saber se existe uma boa aderência na reconciliação entre planejado e executado. Com o resultado, é possível saber quais fatores estão sendo causadores de diluição e/ou perdas de minério e onde estes estão ocorrendo. O fator de diluição pode ser uma ferramenta muito positiva se aplicado de maneira correta, já que este varia a partir de diferentes etapas ao longo do planejamento de mina, influenciando áreas a serem mineradas, orçamentos, eficiência da produção e também melhora do resultado financeiro do projeto. / In open pit mining, not always the dilution is a factor analyzed and systematically calculated, often is only a number adjusted for attending the needs of audits, for example. The dilution, as well as loss, are factors that should be always considered for tonnage and grade estimates during mine planning. These factors are always associated and can be determined considering several particularities of the deposit (like geology complexity, orebody geometry, rock hardness, etc.) and the operation itself (e.g. mining equipment, pit design, experience, among others). The main objective of this study is to determine a dilution factor that can be used in mine planning (estimation model), taking into consideration those particularities of the deposit and operation, besides considering objective factors related to the geometry. Reconciliation could be defined as a comparison of predicted grade and tonnage from the block model estimates against the effective measures of mined mass and produced ore, within a block. The reconciliation process of grade and mass of planning against executed is a way to check if planning is appropriate, and if not, identify where the problems of lack of adherence are. In addition to checking the reliability of the procedures used in the block model creation, reconciliation allows one to define corrective measures and prioritize them to optimize production and planning. To understand if the dilution factor used is correct and appropriate to the needs of the deposit it is first required knowing if there is a good adherence in reconciliation between planned and executed. With the results, is possible to know which factors are causing dilution and/or losses of ore and where they are occurring. The dilution factor can become a very positive tool if better assessed, because it varies from different locations along the mine planning, influencing areas to be mined; budgets; production efficiency and also profit increase.

Em lavra a céu aberto, a diluição nem sempre é um fator analisado e calculado sistematicamente, muitas vezes é apenas um número ajustado para atender necessidades de auditorias, por exemplo. A diluição, assim como a perda, são fatores que devem ser sempre considerados nas estimativas de teores e massas para quantificação de reservas. Estes fatores andam sempre conjugados e são determinados considerando diversas particularidades do depósito (complexidade geológica, geometria do corpo de minério, dureza da rocha, etc.) e características da operação (equipamentos, geometria de cava, habilidade dos operadores, entre outros). O principal objetivo deste estudo é a determinação de um fator de diluição que possa ser utilizado no planejamento de lavra (modelo de estimativas), levando em consideração diversas particularidades do depósito e da operação, além de considerar fatores objetivos relacionados à geometria. A reconciliação pode ser definida como uma comparação entre teores e massas estimados no modelo de blocos com as medidas reais dos teores e massas produzidos, dentro de um mesmo volume. O processo de reconciliação de teor e massa entre o planejamento e o executado atua como uma maneira para verificar se o planejamento está adequado, e se não estiver, identificar onde se encontram os problemas de falta de aderência. Além de verificar a confiabilidade dos procedimentos de construção do modelo utilizado, a reconciliação permite definir medidas corretivas e priorizá-las para aproximar os resultados entre produção e o planejamento. Para saber se o fator de diluição utilizado está correto e adequado às necessidades do depósito é necessário primeiramente, saber se existe uma boa aderência na reconciliação entre planejado e executado. Com o resultado, é possível saber quais fatores estão sendo causadores de diluição e/ou perdas de minério e onde estes estão ocorrendo. O fator de diluição pode ser uma ferramenta muito positiva se aplicado de maneira correta, já que este varia a partir de diferentes etapas ao longo do planejamento de mina, influenciando áreas a serem mineradas, orçamentos, eficiência da produção e também melhora do resultado financeiro do projeto. / In open pit mining, not always the dilution is a factor analyzed and systematically calculated, often is only a number adjusted for attending the needs of audits, for example. The dilution, as well as loss, are factors that should be always considered for tonnage and grade estimates during mine planning. These factors are always associated and can be determined considering several particularities of the deposit (like geology complexity, orebody geometry, rock hardness, etc.) and the operation itself (e.g. mining equipment, pit design, experience, among others). The main objective of this study is to determine a dilution factor that can be used in mine planning (estimation model), taking into consideration those particularities of the deposit and operation, besides considering objective factors related to the geometry. Reconciliation could be defined as a comparison of predicted grade and tonnage from the block model estimates against the effective measures of mined mass and produced ore, within a block. The reconciliation process of grade and mass of planning against executed is a way to check if planning is appropriate, and if not, identify where the problems of lack of adherence are. In addition to checking the reliability of the procedures used in the block model creation, reconciliation allows one to define corrective measures and prioritize them to optimize production and planning. To understand if the dilution factor used is correct and appropriate to the needs of the deposit it is first required knowing if there is a good adherence in reconciliation between planned and executed. With the results, is possible to know which factors are causing dilution and/or losses of ore and where they are occurring. The dilution factor can become a very positive tool if better assessed, because it varies from different locations along the mine planning, influencing areas to be mined; budgets; production efficiency and also profit increase.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3342_1.pdf: 10565561 bytes, checksum: 45f43a6308a266b37bd2878fc7802a0d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / O objetivo principal desta dissertação compete em comparar o valor comercial do bloco de partição na otimização e seqüenciamento de lavra na pedreira de granito Vermelho Frevo, com os recursos da simulação virtual, usando os softwares conhecidos comercialmente na criação de projetos bidimensionais e tridimensionais e animação virtual. Os softwares aplicados foram o AUTOCAD e 3D STUDIO MAX 3, estes softwares têm uma grande aplicabilidade na arquitetura, engenharia e filmes virtuais respectivamente. Um segundo objetivo é mostrar a possibilidade de se obter o mesmo resultado preciso da morfologia do maciço rochoso com simulações virtuais, mesmo antes na abertura da frente de lavra. Todo processo simulado no computador tem a função de identificar as fraturas e os defeitos existentes no maciço rochoso para obtenção de blocos comerciais de rocha ornamental da pedreira do granito Vermelho Frevo na Cidade de Sertânia - PE. Esse modelo comparativo parte de uma simulação no ponto de vista do valor comercial, entre os blocos retirados na direção da frente de lavra já existente com uma nova frente na direção das fraturas principais, para determinar a direção das bancadas mais lucrativas. A pesquisa envolveu as etapas de revisão bibliográfica; coleta e análise de dados; representação bidimensional e tridimensional da topografia da pedreira e simulação das frentes de lavra. A revisão bibliográfica tem o objetivo de apresentar informações sobre aspectos gerais de lavra em rochas ornamentais, geologia e outras características que envolvem a localidade onde está a pedreira em estudo. Coleta e análise de dados correspondem à visita no local da pedreira para levantamento plani-altimétrico, identificação da foliação e descontinuidades do maciço rochoso e medição de fraturas nos locais de afloramento. A representação bidimensional e tridimensional corresponde à digitalização e modelagem da planta topográfica e da modelagem em 3D, através dos dados colhidos e analisados na etapa de coleta e análise de dados. A simulação trata da modificação na direção da frente de lavra visando determinar a melhor direção das bancadas de produção

Apesar da sua ampla aplicação na modelagem de formações geológicas, os algoritmos de simulação de múltiplos pontos (MPS) não foram desenvolvidos para simular sólidos geológicos de grandes dimensões, cujas características não são repetitivas, frequentemente encontrados na mineração. A maioria dos métodos de MPS baseia-se na repetição de padrões para a simulação, mas a localização espacial específica destes padrões não é um fator crítico. O método proposto trata-se de uma adaptação do algoritmo SNESIM para a simulação de contatos litológicos a partir de modelos de blocos interpretados, utilizando a abordagem de partição da árvore de busca. A técnica perturba o modelo geológico em um grid de simulação, após a definição de uma zona de incerteza ao redor dos contatos interpretados. O modelo de blocos e a imagem de treinamento (TI) são pré-processados por um algoritmo de agrupamento que determina a zona de incerteza e classifica os diferentes contatos em classes de partição. No modelo de blocos, a zona de incerteza corresponde ao domínio de simulação, e na TI, ela serve como um repositório de padrões. O tamanho da zona de incerteza controla o grau de perturbação do modelo de blocos, e as classes de partição permitem que o algoritmo lide com tendências e padrões locais da TI. Outro fator importante no processo de modelagem geológica é a construção de modelos numéricos que possam representar estruturas geológicas complexas e que possuam alta aderência geométrica com relação ao modelo geológico de referência. Devido a isto, a dissertação propõe uma metodologia geoestatística para a construção de grids estratigráficos através do mapeamento topológico das superfícies do sólido geológico. As duas metodologias são ilustradas por um estudo de caso em um depósito de minério de ferro. Os resultados obtidos mostraram que as metodologias permitem a construção de grids estratigráficos que se ajustam à geometria dos corpos geológicos, bem como, a geração de modelos simulados consistentes com o modelo de referência. / Despite its wide application in the modeling of geological formations, multiple-point simulation (MPS) algorithms were not designed to simulate large non-repetitive geological objects, often found in mining. Most MPS methods rely on pattern repetition for simulation, but the specific locations of these patterns are not critical. The proposed method is an adaptation of SNESIM algorithm for the simulation of lithological contacts from interpreted block models, using the search tree partition approach. The technique perturbs the geological model on a simulation grid, after defining a zone of uncertainty around the interpreted contacts. The block model and the training image (TI) are pre-processed by a clustering algorithm that determines the uncertainty zone and classifies the different contacts in partition classes. In the block model, the zone of uncertainty corresponds to the simulation domain, and in the TI, it serves as a repository of patterns. The size of the uncertainty zone controls the amount of perturbation of the block model, and the partition classes enable the algorithm to handle trends and location-specific patterns in the TI. Another important factor in the geological modeling process is the construction of numerical models that can represent complex geological structures and have high geometrical adherence in respect to the reference geological model. Due to this, the dissertation proposes a geostatistical methodology for the construction of stratigraphic grids through the topological mapping of the geological solid surfaces. Both methodologies are illustrated by a case study in an iron ore deposit. The results showed that the methodologies allow the construction of stratigraphic grids that fit the geometry of the geological bodies, as well as the generation of simulated models consistent with the reference model.

O principal objetivo do planejamento mineiro é determinar a distribuição de quantidade e qualidade do minério ao longo de uma sequencia de tempo, ou seja, determinar o minério necessário para tornar o projeto técnica e economicamente viável. Esse sequenciamento é fundamental para o sucesso financeiro de uma atividade de mineração e, atualmente, este sequenciamento ideal pode ser obtido por meio de vários aplicativos computacionais de mineração. Cada um deles têm suas particularidades que geralmente não são levadas em conta. As alterações resultantes de modelos diferentes de cava final podem ter impacto significativo sobre o sucesso da empresa tanto financeira quanto operacionalmente. A maioria dos estudos de planejamento de lavra apresenta a cava final calculada por um único algoritmo escolhido pelo engenheiro de projeto, devido à disponibilidade ou conhecimento em determinado aplicativo computacional. É importante que se tenha em mente que o objetivo do planejamento de lavra a longo prazo é definir os limites de cava final e o projeto de exaustão para um depósito mineral com base em uma função benefício, considerando fundamentalmente as receitas e os custos envolvidos desde a lavra até o processo e comercialização do produto. Além disso, restringe aspectos técnicos e geométricos do projeto, como ângulos de inclinação dos taludes, alturas de bancada, quantidades e teor de minério, bem como sua distribuição espacial, além da procura pelo máximo valor presente líquido, é necessário na tarefa de otimização de cava. Existem muitos algoritmos implementados em diversos programas comerciais para o cálculo da cava final e sequenciamento de longo prazo e, neste sentido, um dos objetivos deste trabalho é verificar a eficácia dos algoritmos que obtiveram maior reconhecimento dentro da indústria mineral, além de verificar se existem diferenças relacionadas com o tipo de mineralização e depósito onde eles são aplicados. A comparação é realizada usando dois programas comerciais e dois algoritmos diferentes para determinar se as diferenças podem ser observadas para tipos de mineralização distintos foi feita a implementação de dois algoritmos em modelos de blocos tridimensionais estimados e analisados para três tipos de depósito, um corpo de minério de cobre, um grande depósito de fosfato ígneo e uma mineralização aurífera, de espessura pequena relativamente à extensão em profundidade, apresentando um mergulho subvertical. / The main objective of mine planning is to determine ore quantity and quality distribution along a time sequence, i.e., scheduling the ore necessary to make the project technically and economic viable. These temporal sequences are fundamental for the financial success of a mine activity and presently this optimal sequence can be obtained through various mining software. Each of them has its particularities which generally are not taken into account. Changes resulting from different final pit models can have significant impact on the success of enterprise both financial and operational. Most studies in mine planning present the final pit calculated by only one algorithm chosen by the author, due to software availability or knowledge. The goal of the long-term mine planning is to define the boundaries of final pit for mine based on a profit function considering selling price discounted from mining and processing costs. Besides, technical constrains and geometrical aspects of the project, such as slope angles, bench heights, ore grade quantities and spatial distribution, looking for maximum net value are also necessary for the pit optimization task. There are many algorithms implemented in various commercial softwares for the ultimate pit calculation and one of the purposes of this work is to check the effectiveness of the algorithms that obtained greater recognition within the mineral industry and if there are differences related to the type of mineralization and deposit where they are applied. The comparison is performed using the two commercial softwares, and two different algorithms to determine if differences can be observed to different mineralization types. The implementation of the two algorithms in three-dimensional block models estimated and analyzed for three types of deposits: a massive copper orebody, a large igneous phosphate and a subvertical gold vein type.

Apesar da sua ampla aplicação na modelagem de formações geológicas, os algoritmos de simulação de múltiplos pontos (MPS) não foram desenvolvidos para simular sólidos geológicos de grandes dimensões, cujas características não são repetitivas, frequentemente encontrados na mineração. A maioria dos métodos de MPS baseia-se na repetição de padrões para a simulação, mas a localização espacial específica destes padrões não é um fator crítico. O método proposto trata-se de uma adaptação do algoritmo SNESIM para a simulação de contatos litológicos a partir de modelos de blocos interpretados, utilizando a abordagem de partição da árvore de busca. A técnica perturba o modelo geológico em um grid de simulação, após a definição de uma zona de incerteza ao redor dos contatos interpretados. O modelo de blocos e a imagem de treinamento (TI) são pré-processados por um algoritmo de agrupamento que determina a zona de incerteza e classifica os diferentes contatos em classes de partição. No modelo de blocos, a zona de incerteza corresponde ao domínio de simulação, e na TI, ela serve como um repositório de padrões. O tamanho da zona de incerteza controla o grau de perturbação do modelo de blocos, e as classes de partição permitem que o algoritmo lide com tendências e padrões locais da TI. Outro fator importante no processo de modelagem geológica é a construção de modelos numéricos que possam representar estruturas geológicas complexas e que possuam alta aderência geométrica com relação ao modelo geológico de referência. Devido a isto, a dissertação propõe uma metodologia geoestatística para a construção de grids estratigráficos através do mapeamento topológico das superfícies do sólido geológico. As duas metodologias são ilustradas por um estudo de caso em um depósito de minério de ferro. Os resultados obtidos mostraram que as metodologias permitem a construção de grids estratigráficos que se ajustam à geometria dos corpos geológicos, bem como, a geração de modelos simulados consistentes com o modelo de referência. / Despite its wide application in the modeling of geological formations, multiple-point simulation (MPS) algorithms were not designed to simulate large non-repetitive geological objects, often found in mining. Most MPS methods rely on pattern repetition for simulation, but the specific locations of these patterns are not critical. The proposed method is an adaptation of SNESIM algorithm for the simulation of lithological contacts from interpreted block models, using the search tree partition approach. The technique perturbs the geological model on a simulation grid, after defining a zone of uncertainty around the interpreted contacts. The block model and the training image (TI) are pre-processed by a clustering algorithm that determines the uncertainty zone and classifies the different contacts in partition classes. In the block model, the zone of uncertainty corresponds to the simulation domain, and in the TI, it serves as a repository of patterns. The size of the uncertainty zone controls the amount of perturbation of the block model, and the partition classes enable the algorithm to handle trends and location-specific patterns in the TI. Another important factor in the geological modeling process is the construction of numerical models that can represent complex geological structures and have high geometrical adherence in respect to the reference geological model. Due to this, the dissertation proposes a geostatistical methodology for the construction of stratigraphic grids through the topological mapping of the geological solid surfaces. Both methodologies are illustrated by a case study in an iron ore deposit. The results showed that the methodologies allow the construction of stratigraphic grids that fit the geometry of the geological bodies, as well as the generation of simulated models consistent with the reference model.