Estratégia de controle de qualidade de minérios na lavra utilizando simulação geoestatística

Abstract

Novas centrais térmicas utilizam carvão ROM (run of mine) na geração de energia termoelétrica. Assim, flutuações de qualidade do carvão serão transferidas da mina para o consumidor final. Contratos entre produtor-consumidor estabelecem limites para parâmetros geológicos e tecnológicos do produto final (minério ROM). O descumprimento dos limites estabelecidos gera penalização e/ou rejeição de lotes de minério. O custo elevado dessas penalizações recomenda o controle de qualidade do minério no produto final. A utilização de técnicas geoestatísticas visa a caracterizar a qualidade e a variabilidade do minério a ser lavrado. Tradicionalmente, essa estratégia utiliza um modelo de blocos gerado por um estimador tradicional, geralmente krigagem ordinária. A estimativa dos blocos por krigagem não considera a incerteza associada ao modelo geológico, não sendo adequada para prever flutuações locais. Diferente da krigagem, os métodos de simulação geoestatística têm como objetivo reproduzir a variabilidade in situ e a continuidade espacial dos dados originais. Uma vez que os teores e sua variabilidade são estimados, flutuações da qualidade do minério podem ser previstas para determinada rota de lavra e certo tamanho de lote entregue ao consumidor. Diferentes tamanhos de lote são testados a fim de obter-se o controle das flutuações da qualidade do minério. Esse procedimento é aplicado em um estudo de caso em mineração subterrânea de carvão no sul do Brasil. A utilização de simulação geoestatística possibilida acessar a incerteza associada à qualidade de determinado volume de minério no depósito.

The new generation of coal fired power plants in Brazil are expected to use ROM coal as fuel. Thus, variations of coal quality tend to be transferred from mine to the final user. Contracts frequently establish max-min limits for geological and technological parameters. Lots of ore with quality beyond the agreed limits can be rejected or penalized. The high costs of these penalties require quality control of the final product (ROM). The utilization of geostatistical methods aims for quality and variability characterization of ore in the deposit. The geostatistical method uses a block model with grades assigned to each block normally by ordinary kriging. This block model ignores or is inappropriate for accessing the uncertainty associated with the geological model. Consequently, this procedure fails in predicting grade fluctuations correctly. Contrary to kriging, simulation methods aim at reproducing in situ grade variability and spatial continuity. Once a block model has each grade uncertainty evaluated, quality fluctuation can be predicted for a given mining route and size of lot delivered to the customer. Different mining routes and sizes of ore lots are tested until a desirable level of grade oscillation is achieved. Results from a case study at a Brazilian coal mine proved the adequacy and functionality of the method. Simulation geostatistical makes possible predictions of quality fluctuations at certain volumes of ore in the deposit.