Este trabalho tem seu foco no problema de sequenciamento e programação da lavra em mina a céu aberto, com alocação de equipamentos de carregamento. Neste estudo considera-se a existência de uma frota heterogênea de equipamentos de carga e dois tipos de material lavráveis, sendo minério ou estéril. Para a lavra de minério são considerados requisitos de qualidade a serem atingidos pela mistura de minério, um britador, uma capacidade de operação atribuída à usina de beneficiamento e uma pilha de estoque objetivando abastecer a usina quando faltar minério nas frentes de lavra, denominada pilha de ROM. Em uma mina o carregamento pode ser gerido por um plano de lavra que descreve a movimentação e a produção horária de cada equipamento de carga ao longo do tempo. Neste contexto, apresenta-se um modelo matemático apoiado por um algoritmo responsável por mover o horizonte de tempo a cada execução do modelo com intuito de gerar ordens de lavra resolvidas com otimalidade. Juntas, essas ordens descreverão o plano de lavra dos equipamentos de carga. Os experimentos computacionais, realizados utilizando dados de uma jazida de cobre, mostram a efetividade da proposta considerando um horizonte de médio prazo. / This paper focuses on the mining scheduling problem in open pit, considering the allocation of loading equipment. This study considers the existence of a heterogeneous fleet loading equipment and two types of mineable material, namely ore or waste. For the mining of ore are considered quality requirements to be met by the ore blending, a crusher, the capacity of operation of the processing plant and a stockpile which feed the plant when there is lack of ore in mining fronts, called ROM stockpile. In a mine, loading can be managed by a mining plan that describes the movement and the schedule of each load equipment over time. In this context, we present a mathematical model supported by an algorithm that is responsible for moving the time horizon for each model run, with the goal of generating mining orders till resolved to optimality. Together, these orders describe the mining plan of the loading equipment. The computational experiments, conducted using data from a copper deposit, show the effectiveness of the proposal considering a medium-term horizon.

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.

Melhorar o conhecimento sobre o minério lavrado é um desafio enfrentado diariamente pelas empresas de mineração. O presente trabalho trata de um estudo realizado na mina de apatita, localizada na cidade de Cajati, interior do Estado de São Paulo, de propriedade da Bunge Fertilizantes S/A, onde são abordados temas relacionados ao planejamento de lavra de curto prazo, visando o aprimoramento dos procedimentos de coleta de amostras de pó-de-perfuratriz, que são sistematicamente coletadas com o objetivo de controle de qualidade da lavra, contribuindo para uma efetiva melhoria na gestão do planejamento de lavra e na tomada de decisões. Os resultados obtidos mostram que, da forma como as amostras são coletadas, ocorre um enriquecimento do teor de P2O5, podendo levar a tomada de decisões erradas por parte da operação da mina. / Improve knowledge of the ore mined is a challenge faced daily by mining companies. This paper is a study in apatite mine, located in the city of Cajati, within São Paulo,propriety of Bunge Fertilizantes S/A, where are treated issues related to short term planning of the mine to improve procedures for collecting dust samples drilling, which are systematically collected for the purpose of quality control of mining, contributing to an effective improvement in the management of planning of mining and decision making. The results show that the way the sampling is done, there is an enrichment of content in P2O5, which can lead to making wrong decisions by the operation of the mine.

Este trabalho tem seu foco no problema de sequenciamento e programação da lavra em mina a céu aberto, com alocação de equipamentos de carregamento. Neste estudo considera-se a existência de uma frota heterogênea de equipamentos de carga e dois tipos de material lavráveis, sendo minério ou estéril. Para a lavra de minério são considerados requisitos de qualidade a serem atingidos pela mistura de minério, um britador, uma capacidade de operação atribuída à usina de beneficiamento e uma pilha de estoque objetivando abastecer a usina quando faltar minério nas frentes de lavra, denominada pilha de ROM. Em uma mina o carregamento pode ser gerido por um plano de lavra que descreve a movimentação e a produção horária de cada equipamento de carga ao longo do tempo. Neste contexto, apresenta-se um modelo matemático apoiado por um algoritmo responsável por mover o horizonte de tempo a cada execução do modelo com intuito de gerar ordens de lavra resolvidas com otimalidade. Juntas, essas ordens descreverão o plano de lavra dos equipamentos de carga. Os experimentos computacionais, realizados utilizando dados de uma jazida de cobre, mostram a efetividade da proposta considerando um horizonte de médio prazo. / This paper focuses on the mining scheduling problem in open pit, considering the allocation of loading equipment. This study considers the existence of a heterogeneous fleet loading equipment and two types of mineable material, namely ore or waste. For the mining of ore are considered quality requirements to be met by the ore blending, a crusher, the capacity of operation of the processing plant and a stockpile which feed the plant when there is lack of ore in mining fronts, called ROM stockpile. In a mine, loading can be managed by a mining plan that describes the movement and the schedule of each load equipment over time. In this context, we present a mathematical model supported by an algorithm that is responsible for moving the time horizon for each model run, with the goal of generating mining orders till resolved to optimality. Together, these orders describe the mining plan of the loading equipment. The computational experiments, conducted using data from a copper deposit, show the effectiveness of the proposal considering a medium-term horizon.

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.

Melhorar o conhecimento sobre o minério lavrado é um desafio enfrentado diariamente pelas empresas de mineração. O presente trabalho trata de um estudo realizado na mina de apatita, localizada na cidade de Cajati, interior do Estado de São Paulo, de propriedade da Bunge Fertilizantes S/A, onde são abordados temas relacionados ao planejamento de lavra de curto prazo, visando o aprimoramento dos procedimentos de coleta de amostras de pó-de-perfuratriz, que são sistematicamente coletadas com o objetivo de controle de qualidade da lavra, contribuindo para uma efetiva melhoria na gestão do planejamento de lavra e na tomada de decisões. Os resultados obtidos mostram que, da forma como as amostras são coletadas, ocorre um enriquecimento do teor de P2O5, podendo levar a tomada de decisões erradas por parte da operação da mina. / Improve knowledge of the ore mined is a challenge faced daily by mining companies. This paper is a study in apatite mine, located in the city of Cajati, within São Paulo,propriety of Bunge Fertilizantes S/A, where are treated issues related to short term planning of the mine to improve procedures for collecting dust samples drilling, which are systematically collected for the purpose of quality control of mining, contributing to an effective improvement in the management of planning of mining and decision making. The results show that the way the sampling is done, there is an enrichment of content in P2O5, which can lead to making wrong decisions by the operation of the 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.

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.