Desenvolver o sequenciamento de mina envolve muitos fatores e uma grande quantidade de informações, consequentemente, a rentabilidade do projeto dependerá fortemente do cronograma de produção. Um projeto de mineração pode estar condicionado ao sequenciamento não ideal, o que afeta os resultados econômicos do projeto e também leva a uma utilização inadequada dos recursos minerais. Durante o sequenciamento da mina é necessário tomar decisões para cada bloco durante a extração, tais como: 1) Se um determinado bloco deve ou não ser minerado; 2) Se minerado, quando deveria ser extraído; 3) Uma vez extraído, como e quando deve ser processado. Essas decisões são fatores variáveis do fluxo de caixa que afetam um dado projeto. Via de regra, o limite da cava final é otimizado para um conjunto fixo de parâmetros (preço, custos, modelos de recursos etc.), sabendo que mudanças nesses parâmetros terão impactos sobre a vida do projeto. Incertezas são avaliadas apenas em analises de sensibilidade posteriores. O método convencional de sequenciar uma mina é dividido em três etapas principais: primeiro, delinear a cava final; segundo, dividir a cava final em pushbacks (avanços de lavra) e terceiro, definir os blocos do sequenciamento em cada um desses pushbacks levando em consideração a mina, a planta de processamento e as capacidades de mercado. Contudo, existem aspectos que não são geralmente incorporados no sequenciamento de produção como inclusão de minério abaixo do nível freático. Esse aspecto, por exemplo, impõe algumas limitações de avanços verticais que devem ser consideradas. O objetivo deste estudo é demonstrar a relevância e o impacto do lençol freático como restrição adicional no resultado do VPL (Valor Presente Líquido). Inclui-se como uma condição de contorno relacionada com a necessidade de rebaixamento do nível freático, considerando as variáveis: teor e relação estéril/minério no sequenciamento de uma mina de fosfato. A metodologia adotada consiste em fazer ajustes na determinação dos pushbacks dentro da cava final, respeitando as condições de contorno e perseguindo a rentabilidade global como objetivo principal do processo de otimização. / Developing mine sequencing involves many factors and a large amount of information, consequently the profitability of the project will strongly depend on the production schedule. A mining project may be conditioned to non-optimal sequencing, which may affect the economic results of the project and also lead to an inadequate utilization of mineral resources. During the mine sequencing it is necessary to make decisions for each block during extraction, such as: 1) If a particular block should or should not be mined; 2) If mined, when it should be extracted; 3) Once extracted, how and when it should be processed. These decisions are variable factors of cash flow that affect a given project. Normally, the final pit limit is optimized for a fixed set of parameters (price, costs, resource model, etc.), knowing that changes in these parameters will have impact on the life of mine plan. Uncertainties are held only in subsequent sensitivity analyzes. The conventional method of sequencing a mine is divided into three main steps: First the delineation of the final pit; second, subdividing the final pit in operational pushbacks (mining advances) and third, sequencing blocks in each of these pushbacks, taking into consideration the mine, processing plant and market capacities. However, there are aspects that are not usually incorporated into the production scheduling, including mining ore below the water table, this aspect imposes some vertical mining advancement constraints that must be considered. The objective of this study is to demonstrate the relevance and impact on the NPV result from the water level as a constraint related to the need for water table drawdown, also considering grades and stripping ratio variability during the mining sequence for a phosphate mine. The methodology adopted considers adjustments when determining each pushback within the limit of the final pit, trying to respect the constraints and pursuing global profitability as the main goal of the optimization process.

Devido ao esgotamento de jazidas economicamente lavráveis a céu aberto, migrou-se para a lavra subterrânea. Porém, como isso é uma prática antiga, alguns métodos de lavra subterrânea deixaram de ser economicamente viáveis devido ao aprofundamento da lavra. Um exemplo disso é a lavra de carvão no sul do Brasil, onde jazidas exploradas a céu aberto ou mesmo pelo método de Câmaras e Pilares, começam a vislumbrar seu exaurimento técnico de lavra, por altos custos e baixa produtividade, o que norteia a busca por alternativas econômicas mais lucrativas. Uma destas alternativas é o método Longwall, praticamente desconhecido no Brasil, porém com crescente e não nova intenção de implementação no país. Isso já se refletiu em tentativas de operações e em novos estudos conceituais de viabilidade para o estado do Rio Grande do Sul. Estes fatores justificaram este estudo que teve por objetivo lançar luz sobre a lavra de carvão pelo método de Longwall, de modo a respaldar a sua implementação no Brasil. Sendo assim, o método foi descrito com enfoque em seus principais pontos, tais como, geomecânica e planejamento; além de apresentar estudos conceituais de lavra em dois cenários. O primeiro projeto conceitual apresenta um cenário tradicional objetivando implementação no Rio Grande do Sul; o segundo, tem por objetivo apresentar relativa flexibilidade do método, adaptando-o a um cenário não tradicional. Concluiu-se com este trabalho que fatores como geomecânica e correto planejamento de lavra são imprescindíveis para o sucesso da implementação do método. A partir dos resultados do estudo conceitual I e da versatilidade proposta no estudo II se justifica o aprofundamento nos estudos de operações por Longwall no país. / Due to the exhaustion of economically mining deposits, migrated to the underground mining. However, as this is an ancient practice, some underground mining methods are no longer economically viable due to the deepening of the mining. An example of this is the mining of coal in southern Brazil, where deposits exploited opencast or even by the Room and Pillars, begin to envision your fatigue, mining technical high costs and low productivity, which guides the search for more profitable economic alternatives. One of these alternatives is the Longwall method, virtually unknown in Brazil, but with growing and not new intention of implementation in the country. It already was reflected in attempts to operations and on new conceptual studies of feasibility for the state of Rio Grande do Sul. These factors justify this study that aimed to shed light on the mining of coal by Longwall method, in order to support its implementation in Brazil. Therefore, the method has been described with focus on its key points, such as, geomechanics and planning; In addition to presenting conceptual studies of raging in two scenarios. The first conceptual design features a traditional setting with the objective of implementation in the Rio Grande do Sul; the second aims to introduce on the flexibility method, adapting it to a non-traditional setting. This work concluded that factors like geomechanics and correct planning of mining are indispensable for the successful implementation of the method. From the results of the study and conceptual versatility proposal in study II justification the deepening in the studies of Longwall operations in the country.

Thesis (M. Div.)--St. Vladimir's Orthodox Theological Seminary, 2005. / Abstract. Includes bibliographical references (leaves [56-57]).

Thesis (M. Div.)--St. Vladimir's Orthodox Theological Seminary, 2005. / Abstract. Includes bibliographical references (leaves [56-57]).

O mapeamento da incerteza dos teores através de métodos de simulação geoestatística é uma metodologia que está começando a ser amplamente utilizada na indústria mineira. No entanto, o uso correto desse intervalo de incerteza para os processos subsequentes à avaliação de recursos ainda carece de entendimento e aplicação no setor industrial, onde o modelo de krigagem é empregado para o planejamento de mina. O sequenciamento da produção de longo prazo, com o objetivo de maximizar o Valor Presente Líquido (VPL), é uma das etapas mais importantes no planejamento de lavra e, portanto, o acesso à informação da variabilidade dos teores torna-se de grande importância permitindo a maximização dos lucros e da extração dos recursos. O objetivo deste estudo é avaliar o impacto da incerteza geológica no planejamento de lavra de modo a definir um sequenciamento a partir das simulações. Para isso ser alcançado, propõe-se uma análise probabilística incorporando as incertezas dos teores no sequenciamento de lavra, e quantificando, através de um índice de classificação proposto no estudo, os potenciais ganhos e riscos de perda associado a cada cenário sequenciado. O método de co-simulação por bandas rotativas é utilizado para gerar cenários equiprováveis. Em seguida, o sequenciamento de lavra é definido para cada cenário de teor simulado utilizando um software de otimização. Então, cada sequência de extração dos blocos obtida foi reavaliada para cada simulação de teor. Além disso, um índice de classificação é utilizado para definir o sequenciamento de lavra que gera o maior VPL. Por fim, é realizada uma comparação entre a opção de planejamento selecionada pela metodologia proposta e o modelo utilizado tradicionalmente na indústria obtido a partir de interpolações lineares (krigagem) dos teores. / Mapping grade uncertainty through geostatistical simulation is becoming widely used in the mining industry. However, the proper use of this uncertainty interval for subsequent decision making processes still lacks of understanding and use, where a grade kriging model is mostly employed for mine planning. The long-term scheduling aiming at maximizing Net Present Value (NPV) is one of the most important stages in mine planning, and therefore the assessment of grade variability is of great importance and allowing maximizing profit and resources extraction. The aim of this study is to evaluate the impact of geological uncertainty in mine planning in order to define the best scheduling given grade uncertainty derived from the simulations. For this to be achieved, it is proposed a probabilistic analysis incorporating grade uncertainties in the mining sequencing and quantifying, through a proposed classification index, the potential gains and risks of loss associated with each sequenced scenario. Turning bands algorithm is used to generate equally probable scenarios. Next, it is defined the mining sequence for each grade simulated scenario using an optimization software. Then, each block extraction sequence obtained is reevaluated for each grade simulation. Furthermore, a classification index is used to select the schedule which leads to the highest NPV. Finally, a comparison is performed with the selected schedule and the one obtained using the model traditionally used based on kriged grades.

Este trabalho apresenta o estudo da efetividade de barreiras de amortecimento para atenuar a vibração causada pela propagação de ondas sísmicas oriundas de detonações. A barreira consta de uma porção do terreno cujas características de propagação são modificadas artificialmente pela detonação de uma linha de furos com parâmetros idênticos aos dos furos de produção. Os resultados obtidos demonstram a efetividade deste recurso, evidenciado pelo coeficiente de redução entre os valores de vibração gerados em situações com e sem o uso de barreira (0,41) e também através da mudança dos coeficientes da equação de previsão via Distância Escalonada, possibilitando em escala de produção o aumento na carga máxima por tempo de retardo ( 4,9 % à 118,9% ), com redução de custos devido ao menor consumo de retardos por furo ( -5,7 % à - 40,7 % ). / This work shows a study of damping screens effectiveness to attenuate the vibration caused by blast seismic waves. The screen is a portion of the ground which propagation characteristics are artificially changed by one row of blasted holes with the same parameters of the production holes. The achieved results schow the effectiveness, evidenced for the reduction coeficcients between vibration levels generated in situations with and without screens (-41 %) and also by the change of the scaled distance equation coefficients, allowing in production activity the maximum charge per delay increase (4,9 % à 118,9%), with cost reduction due the lower delay per hole consume (-5,7 % à -40,7 %).

No setor de mineração, a amostragem está presente no empreendimento mineral desde a fase da exploração até a lavra. Para diminuir a incerteza na previsão de teores, o planejamento de lavra requer adensamento da amostragem para garantir previsões acuradas e precisas. Acredita-se, que quanto maior a quantidade de amostras, maior a confiabilidade nas estimativa de teores. Na fase exploração, geralmente, a amostragem é realizada por furos de sondagem com coroas diamantadas, que é uma técnica com alto custo de execução e produz amostras com acuracidade e precisão. Nesta fase, existem poucos dados com alta qualidade. Já na fase operacional, a amostragem é realizada por outras técnicas devido a restrições orçamentárias e ao alto custo de execução da sondagem diamantada. Em geral, estas amostras possuem baixa qualidade (imprecisas e inacuradas) e não são submetidas a protocolos de controle que qualidade. Logo, nesta fase existem muitos dados com baixa qualidade com erro de vies e precisao. Esta dissertação avalia o impacto do uso de dados imprecisos no planejamento de curto prazo. Para isto, foram analisados dois bancos de dados distintos. O primeiro estudo utiliza o banco de dados exaustivo Walker Lake, que foi usado e considerado como o teor real do depósito. Inicialmente, as amostras foram obtidas a partir do conjunto de dados com espaçamento regular de 20×20 m e 5×5 m, a partir do banco de dados exaustivo. Um erro relativo de ±25% (imprecisão) e 10% de viés foram adicionados aos dados espaçados a 5×5 m (dados geológicos curto prazo) em diferentes cenários. Depois foram estudadas diferentes metodologias para incorporar a informação imprecisa nas estimativas. O segundo estudo é realizado em uma mina de ouro, com dois tipos de dados diferentes, a furos de sondagem (dados primários) e circulação reversa (dados secundários). Nestes estudos foram investigadas duas metodologias: cokrigagem e krigagem ordinária, e os dados foram utilizados para estimar blocos. As curvas teor tonelagem, análise de deriva e a classificação errônea dos blocos foram avaliadas para cada estudo. Para o banco de dados, Walker Lake, os resultados mostraram que o uso da cokrigagem ordinária estandardizada é a melhor metodologia em situações que existem dados imprecisos e enviesados, com boa correlação entre as variáveis primárias e secundárias. As estimativas produzidas são mais próximas da distribuição real dos blocos, reduzindo o erro de classificação dos blocos. Já para o banco de dados de Ouro, as amostras possuem moderada correlaçao e continuidade espacial curta para pequenas distâncias do depósito. Nesta situação, a correção da imprecisão da variável secundária utilizando a krigagem ordinária produziram melhores resultados com estimativas menos enviesadas e melhor classificação dos blocos como minério e estéril. / Decisions starting at mineral exploration through mining are based on grade block models obtained from samples. To decrease the uncertainty in the estimates, the short term mining planning requires additional sampling to ensure accurate and precise predictions. As more samples are made available, there is trend towards more reliable estimates. In the exploration stage, usually, sampling is performed by diamond drill holes (DDH), which are expensive but produces accurate and precise samples. In this stage there are few data with high quality. In the production stage, sampling is obtained by other techniques due to the high costs of DDHs. In general, these samples have low quality and are not controlled by QA / QC protocols. This study evaluates the impact of using imprecise data in short-term mineplanning. For this, it was analyzed two different data sets. The first case used the exhaustive Walker Lake dataset as the source to obtain the true and sampled grades. Initially, samples were obtained from the exhaustive dataset at regularly spaced grids at 20 × 20 m and 5 × 5 meters. A relative error (imprecision) of ± 25% and a 10% bias were added to the data spaced at 5 × 5 m (short-term geological data) in different scenarios. The second study is in a gold mine with two different types of data obtained from diamond drilling holes (DDH_Hard data) and reverse circulation (RC_Soft data).To combine these different types of data, two methodologies were investigated: cokriging and ordinary kriging. Both types of data were used to estimate a block model using the two methodologies. The grade tonnage curves and swath plots were used to compare the results against the true block grades at the same block support. In addition, the block misclassification was evaluated. In the Walker Lake the results show that standardized ordinary cokriging is a better methodology for imprecise and biased data and produces estimates closer to the true grade block distribution, reducing block misclassification. For the data set at the underground mine gold, the samples had moderate correlation and short spatial continuity for small distances at this deposit. In this situation, the estimates using ordinary kriging with hard and soft data (standardized and re-escaled) produced better results with less bias and better blocks classification of ore and waste.

O mapeamento da incerteza dos teores através de métodos de simulação geoestatística é uma metodologia que está começando a ser amplamente utilizada na indústria mineira. No entanto, o uso correto desse intervalo de incerteza para os processos subsequentes à avaliação de recursos ainda carece de entendimento e aplicação no setor industrial, onde o modelo de krigagem é empregado para o planejamento de mina. O sequenciamento da produção de longo prazo, com o objetivo de maximizar o Valor Presente Líquido (VPL), é uma das etapas mais importantes no planejamento de lavra e, portanto, o acesso à informação da variabilidade dos teores torna-se de grande importância permitindo a maximização dos lucros e da extração dos recursos. O objetivo deste estudo é avaliar o impacto da incerteza geológica no planejamento de lavra de modo a definir um sequenciamento a partir das simulações. Para isso ser alcançado, propõe-se uma análise probabilística incorporando as incertezas dos teores no sequenciamento de lavra, e quantificando, através de um índice de classificação proposto no estudo, os potenciais ganhos e riscos de perda associado a cada cenário sequenciado. O método de co-simulação por bandas rotativas é utilizado para gerar cenários equiprováveis. Em seguida, o sequenciamento de lavra é definido para cada cenário de teor simulado utilizando um software de otimização. Então, cada sequência de extração dos blocos obtida foi reavaliada para cada simulação de teor. Além disso, um índice de classificação é utilizado para definir o sequenciamento de lavra que gera o maior VPL. Por fim, é realizada uma comparação entre a opção de planejamento selecionada pela metodologia proposta e o modelo utilizado tradicionalmente na indústria obtido a partir de interpolações lineares (krigagem) dos teores. / Mapping grade uncertainty through geostatistical simulation is becoming widely used in the mining industry. However, the proper use of this uncertainty interval for subsequent decision making processes still lacks of understanding and use, where a grade kriging model is mostly employed for mine planning. The long-term scheduling aiming at maximizing Net Present Value (NPV) is one of the most important stages in mine planning, and therefore the assessment of grade variability is of great importance and allowing maximizing profit and resources extraction. The aim of this study is to evaluate the impact of geological uncertainty in mine planning in order to define the best scheduling given grade uncertainty derived from the simulations. For this to be achieved, it is proposed a probabilistic analysis incorporating grade uncertainties in the mining sequencing and quantifying, through a proposed classification index, the potential gains and risks of loss associated with each sequenced scenario. Turning bands algorithm is used to generate equally probable scenarios. Next, it is defined the mining sequence for each grade simulated scenario using an optimization software. Then, each block extraction sequence obtained is reevaluated for each grade simulation. Furthermore, a classification index is used to select the schedule which leads to the highest NPV. Finally, a comparison is performed with the selected schedule and the one obtained using the model traditionally used based on kriged grades.

Devido ao esgotamento de jazidas economicamente lavráveis a céu aberto, migrou-se para a lavra subterrânea. Porém, como isso é uma prática antiga, alguns métodos de lavra subterrânea deixaram de ser economicamente viáveis devido ao aprofundamento da lavra. Um exemplo disso é a lavra de carvão no sul do Brasil, onde jazidas exploradas a céu aberto ou mesmo pelo método de Câmaras e Pilares, começam a vislumbrar seu exaurimento técnico de lavra, por altos custos e baixa produtividade, o que norteia a busca por alternativas econômicas mais lucrativas. Uma destas alternativas é o método Longwall, praticamente desconhecido no Brasil, porém com crescente e não nova intenção de implementação no país. Isso já se refletiu em tentativas de operações e em novos estudos conceituais de viabilidade para o estado do Rio Grande do Sul. Estes fatores justificaram este estudo que teve por objetivo lançar luz sobre a lavra de carvão pelo método de Longwall, de modo a respaldar a sua implementação no Brasil. Sendo assim, o método foi descrito com enfoque em seus principais pontos, tais como, geomecânica e planejamento; além de apresentar estudos conceituais de lavra em dois cenários. O primeiro projeto conceitual apresenta um cenário tradicional objetivando implementação no Rio Grande do Sul; o segundo, tem por objetivo apresentar relativa flexibilidade do método, adaptando-o a um cenário não tradicional. Concluiu-se com este trabalho que fatores como geomecânica e correto planejamento de lavra são imprescindíveis para o sucesso da implementação do método. A partir dos resultados do estudo conceitual I e da versatilidade proposta no estudo II se justifica o aprofundamento nos estudos de operações por Longwall no país. / Due to the exhaustion of economically mining deposits, migrated to the underground mining. However, as this is an ancient practice, some underground mining methods are no longer economically viable due to the deepening of the mining. An example of this is the mining of coal in southern Brazil, where deposits exploited opencast or even by the Room and Pillars, begin to envision your fatigue, mining technical high costs and low productivity, which guides the search for more profitable economic alternatives. One of these alternatives is the Longwall method, virtually unknown in Brazil, but with growing and not new intention of implementation in the country. It already was reflected in attempts to operations and on new conceptual studies of feasibility for the state of Rio Grande do Sul. These factors justify this study that aimed to shed light on the mining of coal by Longwall method, in order to support its implementation in Brazil. Therefore, the method has been described with focus on its key points, such as, geomechanics and planning; In addition to presenting conceptual studies of raging in two scenarios. The first conceptual design features a traditional setting with the objective of implementation in the Rio Grande do Sul; the second aims to introduce on the flexibility method, adapting it to a non-traditional setting. This work concluded that factors like geomechanics and correct planning of mining are indispensable for the successful implementation of the method. From the results of the study and conceptual versatility proposal in study II justification the deepening in the studies of Longwall operations in the country.

Desenvolver o sequenciamento de mina envolve muitos fatores e uma grande quantidade de informações, consequentemente, a rentabilidade do projeto dependerá fortemente do cronograma de produção. Um projeto de mineração pode estar condicionado ao sequenciamento não ideal, o que afeta os resultados econômicos do projeto e também leva a uma utilização inadequada dos recursos minerais. Durante o sequenciamento da mina é necessário tomar decisões para cada bloco durante a extração, tais como: 1) Se um determinado bloco deve ou não ser minerado; 2) Se minerado, quando deveria ser extraído; 3) Uma vez extraído, como e quando deve ser processado. Essas decisões são fatores variáveis do fluxo de caixa que afetam um dado projeto. Via de regra, o limite da cava final é otimizado para um conjunto fixo de parâmetros (preço, custos, modelos de recursos etc.), sabendo que mudanças nesses parâmetros terão impactos sobre a vida do projeto. Incertezas são avaliadas apenas em analises de sensibilidade posteriores. O método convencional de sequenciar uma mina é dividido em três etapas principais: primeiro, delinear a cava final; segundo, dividir a cava final em pushbacks (avanços de lavra) e terceiro, definir os blocos do sequenciamento em cada um desses pushbacks levando em consideração a mina, a planta de processamento e as capacidades de mercado. Contudo, existem aspectos que não são geralmente incorporados no sequenciamento de produção como inclusão de minério abaixo do nível freático. Esse aspecto, por exemplo, impõe algumas limitações de avanços verticais que devem ser consideradas. O objetivo deste estudo é demonstrar a relevância e o impacto do lençol freático como restrição adicional no resultado do VPL (Valor Presente Líquido). Inclui-se como uma condição de contorno relacionada com a necessidade de rebaixamento do nível freático, considerando as variáveis: teor e relação estéril/minério no sequenciamento de uma mina de fosfato. A metodologia adotada consiste em fazer ajustes na determinação dos pushbacks dentro da cava final, respeitando as condições de contorno e perseguindo a rentabilidade global como objetivo principal do processo de otimização. / Developing mine sequencing involves many factors and a large amount of information, consequently the profitability of the project will strongly depend on the production schedule. A mining project may be conditioned to non-optimal sequencing, which may affect the economic results of the project and also lead to an inadequate utilization of mineral resources. During the mine sequencing it is necessary to make decisions for each block during extraction, such as: 1) If a particular block should or should not be mined; 2) If mined, when it should be extracted; 3) Once extracted, how and when it should be processed. These decisions are variable factors of cash flow that affect a given project. Normally, the final pit limit is optimized for a fixed set of parameters (price, costs, resource model, etc.), knowing that changes in these parameters will have impact on the life of mine plan. Uncertainties are held only in subsequent sensitivity analyzes. The conventional method of sequencing a mine is divided into three main steps: First the delineation of the final pit; second, subdividing the final pit in operational pushbacks (mining advances) and third, sequencing blocks in each of these pushbacks, taking into consideration the mine, processing plant and market capacities. However, there are aspects that are not usually incorporated into the production scheduling, including mining ore below the water table, this aspect imposes some vertical mining advancement constraints that must be considered. The objective of this study is to demonstrate the relevance and impact on the NPV result from the water level as a constraint related to the need for water table drawdown, also considering grades and stripping ratio variability during the mining sequence for a phosphate mine. The methodology adopted considers adjustments when determining each pushback within the limit of the final pit, trying to respect the constraints and pursuing global profitability as the main goal of the optimization process.