Análise de expansão de cava com múltiplas restrições de superfície sob incerteza geológica

Abstract

A operação e gerência de empreendimentos mineiros são tarefas normalmente difíceis e complexas. Para otimizar toda a operação, os engenheiros precisam lidar com muitos aspectos técnicos e restrições, como a modelagem geológica, estimativa de reservas, determinação da necessidade de blendagem, projeto das cavas ótimas e operacionais, custos operacionais, questões ambientais, entre outros. Nesse sentido, o posicionamento de infraestruturas de superfície é um dos pontos críticos dentro do planejamento de mina. Aproximar as estruturas da cava, com o intuito de reduzir custos operacionais, pode interferir em eventuais expansões da cava em novos e favoráveis cenários. Nesses casos, impactos no valor presente líquido (VPL) do projeto são inevitáveis e precisam ser tratados tecnicamente, avaliando um grande número de cenários alternativos para delinear uma estratégia que incremente a lucratividade do projeto. O objetivo deste estudo é avaliar, por meio de comparações de VPL entre diferentes cenários de múltiplas restrições de superfície, sob incerteza geológica, a possibilidade de mover pilhas de estéril e outras infraestruturas de suas atuais posições e/ou definir prioridades e mensurar o impacto que cada restrição representa na lucratividade do projeto. A metodologia foi aplicada a uma mina de fosfato para ilustrar como determinar a melhor alternativa em uma perspectiva de planejamento de mina de longo prazo. Utilizando o método de cavas híbridas, aplicado ao modelo de teores simulados, foi possível identificar zonas de probabilidade de ocorrência dentro da cava matemática, o que forneceu informações cruciais para auxiliar na tomada de decisão a respeito da necessidade de relocação de estruturas.

The operation and management of mining enterprises are usually difficult and complex tasks. To optimize the entire operation the engineers must deal with several technical aspects and constraints, such as orebody modelling, reserves estimation, determination of blending necessity, optimum and operational pit designs, operational costs, environmental issues, among others. In this sense, locating surface infrastructures is one of the most critical mine planning concerns. Approximating these structures to the pit, in order to reduce the operational costs, might interfere with future pit expansions in new favorable scenarios. In such cases, impacts on project’s net present value (NPV) are inevitable and must be deal technically, evaluating several alternative scenarios to delineate a strategy to maximize profitability. The aim of this study is to evaluate, through NPV comparisons considering different scenarios with multiple constraints, under geological uncertainty, the possibility of moving waste piles and infrastructure buildings from their current position and/or defining priorities to after measuring the impact that each constraint represents on the project´s profitability. The methodology will be applied to a phosphate mine, to determine the best alternative from a long-term mine planning perspective. Using the hybrid pits method, applied to a simulated grades model, allowed the identification os occurrence probability zones within mathematical pit, providing critical data to support decision making regarding infrastructure relocation.