Baixe PlanEXO Planejamento com Foco na Excelência Operacional ... e outras Notas de estudo em PDF para Metodologia, somente na Docsity!
PlanEXO Planejamento com Foco na Excelência Operacional
Devido aos empecilhos relacionados à geometria, potência e inclinação do minério, a lavra seletiva em mina subterrânea através dos métodos convencionais torna-se cada vez mais difícil. Embora venha descrito nas literaturas que a inclinação mínima para a lavra através do método Sublevel Stoping seja igual ou superior a 40º, o objetivo deste trabalho será destacar que é possível lavrar corpos estreitos (mínimo 1,5 m de potência) e também corpos potentes através do Método Sublevel Stoping, utilizando como referência um ângulo com inclinação mínima de 37º. Objetiva-se também, mostrar de forma simples, como funciona a aplicabilidade do método descrito em uma Mina Subterrânea visando a adequação ao método e as diversas possibilidades existentes que favorecem melhor produtividade, maior seletividade e maior recuperação em um tempo relativamente propício às reais necessidades mercadológicas.
1. Introdução
Atualmente, o grande gargalo das explotações em mineradoras subterrâneas é obter uma boa recuperação em um tempo relativamente favorável que atenda as demandas do mercado. Neste trabalho será descrito como a Mina Cuiabá e a Mina Lamego, inseriram o método de Lavra Sublevel em suas atividades com auxilio do PlanEXO.
Historicamente, a modelagem geológica das duas minas “foco do trabalho”, são realizadas utilizando uma combinação de dados de mapeamento geológico, canais de amostragem de lavra e sondagem. Estes dados proporcionam a definição de horizontes mineralizados de teores acima do cut off.
Inicialmente, o cenário proposto para lavra nas duas minas era a explotação através do Corte Aterro, porém ao longo dos anos com a inserção de novas informações geológicas aos modelos de longo e médio prazo, juntamente com a assertividade do entendimento relacionado à distribuição de teores na jazida, foi possível tornar o cenário mais propício para aceitar as modificações de metodologia para construção dos modelos tornando mais eficaz a disposição da avaliação de teores.
Sabe-se que a distribuição dos teores neste tipo de jazida geralmente acontece de forma irregular e possui grandes variações no volume e no conteúdo metálico tanto no strike (comprimento das galerias), quanto no dip (profundidade dos corpos mineralizados).
2. Objetivos
Realizar o avanço das galerias de desenvolvimento com eficiência e qualidade tendo como principal foco otimização da lavra visando contribuir para as melhorias sustentáveis durante todo o ciclo de explotação do minério e em paralelo esse trabalho busca descrever a migração do método Corte Aterro para o Método Subelvel Stoping.
Para isso, serão utilizados como parâmetros para coleta das informações o acompanhamento da construção dos projetos de lavra através do Subelvel Stoping a partir da análise dos cenários propostos para alguns painés de lavra.
3. DISCUSSÃO DO TEMA
Para contextualizar melhor este estudo, deve-se entender que a lavra desenvolvida no subsolo está diretamente ligada a dois condicionantes, um é a geometria do corpo (inclinação e espessura) e o outro são as características de resistência e estabilidade dos maciços que constituem o minério e suas encaixantes. As variações do método ocorrem sob a forma de abertura de poços, túneis e galerias nos maciços das encaixantes ou aplicação de métodos ou técnicas mais sofisticadas como realce auto-portantes. Neste projeto vamos descrever sobre a lavra através do Corte Aterro e da lavra através do Sublevel Stoping, a diferença entre estes dois métodos é a agilidade no ciclo, melhor recuperação, mais segurança operacional como exemplifica a figura 1.
Figura 2: Método de lavra corte e aterro. (a) Seção típica do Corte e Aterro na Mina Cuiabá. (b) Esquemático do método
3.2 Sublevel Stoping :Conceitos básicos
Segundo Mitchel (1981), Harim (1982), Mann (1982) e Haycocks e Aelick (1992), conforme citado por Michel (2012,p.6), o método Sublevel Stoping é um método de configuração em stopes no qual o minério é detonado por perfuração em leque ou paralela, em que grande parte do minério é removido do stope à medida em que este vai sendo detonado, deixando o stope aberto. Este método é utilizado para lavrar depósitos minerais com as seguintes características: Mergulho íngreme – a inclinação do footwall deve exceder o ângulo de repouso (37° na Mina Cuiabá), rochas estáveis tanto no hanging quanto no footwall , minério e rocha hospedeira competentes,limites regulares do minério.
Abaixo, a figura 3a representa uma seção típica da lavra através do Sublevel na Mina Cuiabá e a figura 2b representa uma imagem simplificada de como é feito o corte através do sublevel : É necessário uma área mínima de 1,5.m para efetuar o ciclo de lavra (menos diluição em corpos com espessura inferior à 3.80m)
(a) (b) Figura 3: Método de lavra Sublevel stoping .(a) Seção típica do do Método Sublevel Mina Cuiabá. (b) Esquemático do método.
Na prática existem três variações do método Sublevel Stoping que são: Perfuração Radial ( Blasthole Method ); Perfuração de Furos Longos ( Open-Ending
Method ) e Vertical Crater Retreat Method ( VCR). Porém, neste trabalho vamos enfatizar sobre o Blasthole Method e o Open-ending Method:
a) Blasthole Method : envolve a criação de uma ranhura vertical, a uma extremidade aberta do desmonte. Mineiros perfuram a área mineralizada em um padrão radial de furos nos subníveis do stope , os furos são então carregados com explosivos. No Blasthole Method , a perfuração é feita em padrão radial em cada subnível desmontando-se fatias verticais do corpo de minério.
b) Open-ending Method: os mineiros perfuram a área mineralizada de forma vertical e, assim como no Blasthole Method, o desmonte também é feito em fatias verticais. Semelhante ao método baslthole , uma ranhura deve ser criada em uma extremidade aberta do desmonte, nesta variação do método os furos são efetuados em paralelo e, em seguida o desmonte é efetuado a partir da parte superior para a parte inferior do desmonte de um subnível tão largo quanto o desmonte, localizado perto da parte superior. Fatias verticais de minério são, então, cheio de explosivos e iniciada a detonação em uma parte aberta do Stope. A vantagem deste método é que permite a perfuração de furos de maior dimensão e uma utilização mais eficaz dos explosivos.
3.3 Migração do Método Corte Aterro para o Método Sublevel Stoping
Sabe-se que para escolha de cada método de lavra é necessário obter conhecimento aplicado a uma faixa estreita das características do depósito mineral, principalmente sua disposição espacial, o comportamento mecânico do próprio corpo mineral e de suas encaixantes, do campo de tensões a que está submetido e das caraterísticas topográficas existentes. Com a contínua redução dos corpos minerais próximos à superfície, a lavra através do Corte Aterro, além de proporcionar maiores diluições pode gerar instabiliade no maciço rochoso após as escavações provenientes das altas dimensões das galerias durante o ciclo. Isso demanda um estudo criterioso para que os corpos mineralizados possam ser lavrados através de uma metodologia que favoreça maior segurança, maior estabilidade operacional e mais seletividade na explotação. É necessário investir em
4. Procedimentos metodológicos
Para a realização do estudo fez-se necessário o acompanhamento na construção dos projetos de lavra e também o acompanhamento de todo o processo operacioanal que engloba desde o desenvolvimento até a limpeza do stope em alguns cenários propostos para explotação através do método Sublevel. Os softwares Mine2-4D/ Datamine Auto Cad foram utilizados para auxílio na construção dos projetos e também na análise e processamento dos dados coletados em campo através da topografia com o equipamento Laser Scanner (que faz a varredura do local após a detonação para certificação da real recuperação obtida em cada stope ).
4.1 Definições para escolha do método de lavra mais adequado
Para utilização das variações do método proposto ( Sublevel ), utiliza-se como critério principal a adequação do desenvolvimento e do método de lavra às wireframes geológicas de médio/ curto prazo. O método de lavra a ser utilizado em cada painel localizados em diferentes áreas do depósito mineral é definido de acordo com as informações geológicas que são repassadas à equipe de planejamento e somente após a definição do método ideal para cada painel é feito o projeto de desenvolvimento para as frentes produtivas. Neste processo o foco é reduzir as sinuosidades das galerias e obter um desenvolvimento menor que proporcione uma lavra mais qualitativa na entrega do produto final.
O método de lavra definido segue alguns parâmetros vinculados à geometria, teor e ao ângulo de inclinação do corpo mineralizado em cada painel. Destaca-se que para a escolha do método, o planejamento utiliza como base um ângulo de escoamento do minério de no mínimo 37º com perfuração máxima de 18 m de comprimento no dip. Para abertura das faces livres são utilizados critérios particulares, onde podem ser utilizadas travessas para melhor posisionamento do slot, slot’s inclinados, apenas travessas que são abertas após a perfuração dos projetos, o próprio desenvolvimento, dentre outros.
A
A figura 6 abaixo ilusta de forma simples um mesmo painel de lavra com design que proporciona mais de um tipo de método de lavra: Corte Aterro, Perfuração Longa e Pefuração radial.
Figura 6: Imagem de um painel de lavra projetado- N15FGS ( MINE2-4D, 2015)
Perfuração em cone: Viabiliza a lavra em corpos que possui inclinação inferior à 37º, pois o projeto de posicionamento da galeria é feito criteriosamente onde a lavra final proporcione um ângulo de escoamento de no mínimo 37º. A galeria de desenvolvimento possui dimensões de 4,8m x 5,0m e pode ser toda desenvolvida no estéril (cada caso necessita de um estudo pontual, feito com base no modelo geológico). A perfuração é feita de forma ascendente com malha de 1,8m x 2,0m com um comprimento máximo de 15m no dip, como exemplificado na figura 8.
Figura 8: Imagem de um painel de lavra projetado - N14.1SER ( MINE2-4D)
Lavra cega: Cenário viabiliza a lavra em áreas de recuperação, ou seja, possibilita a lavra de um painel que inicialmente era lavrado com o corte aterro. É feito em corpos que possuem inclinação igual ou superior a 37º. A perfuração é ascendente, feita em direção ao Sill Pillar e é feita de dentro de uma galeria existente, a malha utilizada pode variar de 1,8m x 2,0m ou 2,0m por 2,5m (dependerá da potência do corpo mineralizado) com um comprimento máximo de 15m no dip, como exemplificado na figura 9.
Figura 9: Imagem de um painel de lavra projetado - N15.1FGS ( MINE2-4D)
4.3 Coleta de dados
Efetuou-se a lavra através dos métodos descritos no item 4.1 e foi possível obter um comparativo siginificativo relacionado à recuperação dos corpos mineralizados utilizando como referência a inclinação mínima para ângulo de escoamento do material igual a 37º. Utilizou-se a topografia na coleta de dados, e as informações foram processadas através dos softwares Mine2-4D, Datamine e do equipamento Laser Scanner.
Caso1: N11FGS-LD: no local de estudo, o corpo mineralizado possui inclinação inferior a 40º. Foi utilizado a lavra através da metodologia em cone, neste caso foi desenvolvido uma galeria paralela ao realce lavrado inicialmente com Corte Aterro tendo como principal objetivo obter maior recuperação e gerar estabilide operacional no qual favoreceria a execução de todo o ciclo foi feito em local seguro. Foram criadas com seções que possuíam afastamento igual a 2,0m e espassamento entre furos igual a 2,0 m (malha 2,0 x 2,0 m). Utilizou-se uma delimitação de 37º na extremidade do footwall e os furos foram projetados com comprimento máximo de 18m de profundidade. Visto que a galeria de perfuração foi construída com dimensões de 4,8 x 5,0 m e a limpeza do stope detonado foi feito com controle
Figura 11: Imagem de um painel de lavra executado - N11FGS ( MINE2-4D)
5. Discussão e análise dos resultados
A implantação do PlanExo no planjeamento com suas possíveis variações na unidade da Mina Cuiabá e Mina Lamego proporcionou melhorias siginificativas:
Aumento significativo na tonelagem/ metro desenvolvido
Aumento na tonelagem/ metro perfurado;
Maior previsibilidade e antecipação na solução dos gargalos voltados para geotecnia garantindo melhor assertividade no uso daestimativa de diluição planejada contribuindo para melhor performance nas entregas.
Maior engajamento com operação, criando melhorias específicas para garantir melhor performance operacional
Agilidade na entrega das áreas perfuradas para produção
Melhoria na qualidade de controle dos indicadores reconciliação;
Visibilidade de todo o ciclo operacional da lavra até o enchimento do realce
Aumento da utilização dos Jumbos no desenvolvimento
Pode-se afirmar também que além dos ganhos gerais, a implantação da nova meotologia para ajuste dos layouts juntamente com o desenvolvimento específico para cada área dos painés de lavra resultam em ganhos específicos para as áreas presentes no ciclo:
Topografia: Facilita a marcação topográfica em campo: é validado que a topografia não consegue efetuar a marcação em tempo hábil adequada em galerias com curvas.
Planejamento: Programação mais assertiva relacionada ao Outlook trimestral (Massa e teor) .Mais agilidade na confecção de projetos de lavra (como o cenário já será avaliado antes do desenvolvimento ser concluído, até mesmo uma nova estratégia para o sequenciamento de lavra pode ser avaliado com antecedência, pois tem interface com a operação e áreas afins) garantindo melhor uso dos recursos.
Geotecnia: Maior previsibilidade relacionado aos gargalos gemomecânicos e tempo hábil para possíeis adequações.
Desenvolvimento: Foi mensurado que em galerias sinuosas o rendimento do fogo é baixo e que em galerias retilíneas o rendimento do fogo é mais atrativo, pois proporciona um avanço melhor o que reflete claramente na performance operacional garantindo antecipação na liberação dos painéis de lavra para produção e melhor performance nas perfurações.
Custo: Quando segue todos os critérios do projeto é possível reduzir a metragem de desenvolvimento e/ou reduzir a diluição operacional na lavra, pois é possível ter maior confiabilidade nas estimativas de diluição planejada e garantir mais qualidade na entrega.
9. Referências
HARTMAN, L. H.; Mutmansky, M. J.: Introductory Mining Engineering, John Wiley and Sons, 2002, 344p.
MELO O. M. : Dimensionamento Empírico de Realce Em Sublevel Stoping, Dissertação de mestrado- UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS,2012.
ALMEIDA, F. F. M. O Craton de São Francisco. Rev. Bras. Geociências, 7 (4): 349 – 364, 1977.
DORR, J. V. N.. 1969. Physiographic, stratigraphic and structural development of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. U. S. Geol. Surv. Prof. Pap. 2 edição.
ANGLOGOLD ASHANTI CÓRREGO DO SÍTIO MINERAÇÃO LTDA. Mineração Ouro. Disponível em: http://www.anglogoldashanti.com.br/Paginas/AreasNegocio/MineracaoOuro.aspx. Acesso em 09/03/2015.
Responsáveis Técnicos:
Kênia Chaves
Lucas Rodrigues
Alexandre Oliveira
