DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Resultados da Pesquisa
Item Evaluation of rock slope stability conditions through discriminant analysis.(2018) Santos, Allan Erlikhman Medeiros; Lana, Milene Sabino; Cabral, Ivo Eyer; Pereira, Tiago Martins; Naghadehi, Masoud Zare; Silva, Denise de Fátima Santos da; Santos, Tatiana Barreto dosA methodology to predict the stability status of mine rock slopes is proposed. Two techniques of multivariate statistics are used: principal component analysis and discriminant analysis. Firstly, principal component analysis was applied in order to change the original qualitative variables into quantitative ones, as well as to reduce data dimensionality. Then, a boosting procedure was used to optimize the resulting function by the application of discriminant analysis in the principal components. In this research two analyses were performed. In the first analysis two conditions of slope stability were considered: stable and unstable. In the second analysis three conditions of slope stability were considered: stable, overall failure and failure in set of benches. A comprehensive geotechnical database consisting of 18 variables measured in 84 pit-walls all over the world was used to validate the methodology. The discriminant function was validated by two different procedures, internal and external validations. Internal validation presented an overall probability of success of 94.73% in the first analysis and 68.42% in the second analysis. In the second analysis the main source of errors was due to failure in set of benches. In external validation, the discriminant function was able to classify all slopes correctly, in analysis with two conditions of slope stability. In the external validation in the analysis with three conditions of slope stability, the discriminant function was able to classify six slopes correctly of a total of nine slopes. The proposed methodology provides a powerful tool for rock slope hazard assessment in open-pit mines.Item Comparison between the application of the conventional mine planning and of the direct block scheduling on an open pit mine project.(2018) Campos, Pedro Henrique Alves; Cabral, Ivo Eyer; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Morales, NelsonHistorically, since the 60's, traditional mine planning consists of several distinct stages: 1) Definition of the ultimate pit - the portion of the blocks that results in the greatest total value; 2) Pushback selection - based on the generation of nested pits, obtained with the change in the value of the ore price; 3) Long-term production scheduling. Although considered quite satisfactory, this methodology presents some flaws: The stages, even if considered individually optimal, may not be when put together. The opportunity cost is not considered and the cut-off is fixed. Due to the recent computational advances, a new technique has been growing and is more reliable: the direct block sequencing. In this methodology, the steps are consolidated into only one process, improving the economic results, reducing the total execution time and obtaining, in fact, an optimal planning. The aim of this work is to compare the results of the two planning methods applied in a database of a Brazilian iron ore mine and to show the real advantages and disadvantages of each one. To solve the direct block sequencing technique, Doppler was used, a tool developed by Delphos Mine Planning Laboratory, located at the University of Chile. The traditional methodology was executed through Whittle software. Lastly, a medium-term scheduling was performed using Deswik software.Item Simulador de mina subterrânea a eventos discretos para apoio à tomada de decisão.(2017) Souza, Tiago Francioli; Cabral, Ivo EyerO objetivo deste trabalho foi demonstrar a utilidade da simulação a eventos discretos, aplicada às operações de mina subterrânea, como ferramenta de apoio à tomada de decisões. Para isso, foi desenvolvido um modelo de simulação de uma mina subterrânea na cidade de Jacobina, utilizando o software Arena. O trabalho foi desenvolvido em 03 fases, construção do modelo, validação do modelo e estudos de mudanças estratégicas sobre o sistema analisado. Após a conclusão, comparando os resultados obtidos aos resultados do sistema real, o modelo foi validado. Com o objetivo de demonstrar que a simulação é ferramenta eficaz para o auxílio à tomada de decisão, simulou-se dois novos cenários, onde foram consideradas hipóteses de mudanças estratégicas no sistema. A partir da análise dos novos cenários, foi possível comprovar que a ferramenta simulação a eventos discretos é muito eficaz para suporte à tomada de decisão em mina subterrânea.Item Incorporation of geological uncertainty in pit optimization with geostatistics simulation.(2017) Souza, Rafael Alvarenga de; Cabral, Ivo EyerRisk mapping processes in mine planning and ore recovery are constantly used in the mining industry to increase decision making certainty based on the available information. However, it is not possible to predict the risk behavior in all of the project's boundary conditions and small variations in some of these conditions can cause a great impact on its financial return. Among the countless uncertainties existing in a mining project (operational, costs, market change), many authors define the geological uncertainty as the most critical one, capable of influencing the success of the project. Measurement and evaluation of the geological uncertainty of a mine planning project is crucial because the calculated risk can be translated into a financial risk of the project. This article presents a possible way to consider the geological uncertainty in the pit optimization step by using sequential Gaussian simulation. The results obtained from the case study on a copper deposit results in a simple procedure with significant increase in reliability for the project.Item Regression model utilization to estimate the mass recovery of a phosphate mine in Brazil.(2016) Fernandes, Fernanda Gontijo; Cabral, Ivo EyerThe construction of block models with an estimation of grades in situ is a common practice throughout resource evaluation. However, this information is not enough to understand the behavior of the ore in the beneficiation process. Geometallurgy proposes the addition of the ore´s metallurgical behavior in the block model, making it more dependable and adhering when it comes to production capacity, which generates financial earnings and brings risks down. Mass recovery is an important metallurgical variable for economic and mine planning. This is often underused, due to the lack of data, making it hard to use in the planning process. In order to achieve better use of the data available, the multiple regression analysis technique was used so as to develop a statistic model that would relate the mass recovery with the in situ grades, allowing that deposit regions with no available metallurgical information have an estimation of this variable’s values.Item Estimation of potential failure risks in a mine slope using indicator kriging.(2010) Lana, Milene Sabino; Cabral, Ivo Eyer; Gripp, Adriano Heckert; Gripp, Maria de Fátima AndradeIndicator kriging has been applied to the study of failure mechanisms in a mine slope in Minas Gerais, Brazil, to estimate potential failure risks in limited areas along this slope. Timbopeba Mine, Vale Company, is an open pit iron mine situated in the Quadril´atero Ferr´ıfero, a very important mining district in Minas Gerais. A slope excavated in quartzite with a maximum height of 200m at the time of this study, has presented many failure problems involving the sliding of blocks formed by discontinuities. These blocks are of limited size in comparison to the dimensions of the overall slope. They appear along the entire slope, wherever discontinuity orientations have led to the kinematic feasibility of these blocks. Geostatistics permits the estimation of local failure probability distributions associated to these local failures, which would not be possible with traditional statistical models. The geostatistical method employed in this study, indicator kriging, is quite suitable because it is unnecessary to assume a particular global distribution of the phenomena being modeled. The model was used for locating areas with a great tendency for sliding failure, as it considers the local spatial variability of discontinuity orientations.Item Análise de sensibilidade na otimização econômica de uma cava.(2008) Flores, Belisario Ascarza; Cabral, Ivo EyerUma das variáveis que torna um projeto de mineração mais vulnerável à instabilidade econômica é a variação dos preços de venda dos minérios. Nesse trabalho, procedeu-se a uma análise de sensibilidade de cavas ótimas em relação à variação do preço de venda de um bem mineral. Foi gerada uma série de contornos de cavas ótimas com diferente valor presente líquido (VPL) e diferentes quantidades de minério e estéril, a partir da aplicação de fatores de desconto sobre um preço de venda de minério tomado como base. Análises desse tipo são úteis para o estabelecimento do planejamento de produção de uma mina. Para esse estudo, foram utilizados dados da mina Morro da Mina da Rio Doce Manganês S.A. e, ara a geração das cavas otimizadas, utilizou-se o módulo Pit Optimiser do Gemcom Surpac 6.0.Item Estimate of hourly productivity applied to elaboration and implementation of mining plans.(2014) Rodovalho, Edmo da Cunha; Cabral, Ivo EyerPara elaboração de planos de lavra, é necessário adotar parâmetros de produtividade horária dos equipamentos disponíveis para sua execução. Esses equipamentos devem estar em sincronia com a capacidade produtiva das operações unitárias de lavra mineira: perfuração de rocha, desmonte, carregamento e transporte. Esse estudo trata da estimativa de índices de produtividade horária das operações de carregamento e transporte com a utilização de regressões múltiplas. Através da utilização da base de dados do sistema de gerenciamento operacional de uma mina, foram geradas equações que explicam o ciclo produtivo de cada um dos equipamentos de carga e das frotatransporte. Conhecendo-se o comportamento das principais variáveis que exercem influência na produtividade horária, foi possível estimar esse índice e garantir alta exequibilidade para o plano de lavra, pois os índices obtidos foram muito próximos dos reais. A formulação do modelo foi realizada de forma simples, utilizando-se de conceitos estatísticos e de ferramentas computacionais, sendo o modelo sustentado por uma boa correlação entre as variáveis. Esse fator foi decisivo para que esse estudo obtivesse bons resultados na execução dos planos de lavra estudados.Item Aplicação de métodos de agrupamento para definição de famílias de descontinuidades.(2009) Lana, Milene Sabino; Leite, Leonardo de Freitas; Cabral, Ivo EyerEste trabalho teve como objetivo a aplicação de métodos numéricos e clássicos de agrupamento para definição de famílias de descontinuidades, com vistas à sua utilização em estudos de estabilidade de taludes rochosos. Em geral se utilizam métodos clássicos, que implicam no emprego de diagramas de densidade de pólos para a definição desses conjuntos. Entretanto podem ocorrer dúvidas na interpretação das famílias de descontinuidades formadas, principalmente quando a freqüência das diversas famílias de descontinuidades é muito distinta. Nesses casos a utilização de métodos numéricos para definição das famílias, associados aos métodos clássicos para interpretação, validação e representação das famílias é interessante, pois os dois se complementam. Os dados utilizados para demonstrar a aplicação do método proposto foram obtidos através de vários levantamentos geotécnicos realizados em um talude de mina, ao longo de encosta urbana e num talude de rodovia, onde foram medidas as atitudes das descontinuidades. Programas desenvolvidos em linguagem FORTRAN foram utilizados para agrupamento das famílias de descontinuidades. Os valores médios de atitude para cada família e seus parâmetros de dispersão também foram obtidos pelo ajuste dos dados a uma função de distribuição de probabilidades. Observações de campo demonstraram que o método apresenta bons resultados na definição das famílias de descontinuidades.Item Perspectives for use of hydraulic fracturing in oil and gas production.(2014) Mouallem, Carlos; Sousa, Wilson Trigueiro de; Cabral, Ivo Eyer; Curi, AdilsonA técnica de estimulação por fraturamento hidráulico desponta, atualmente, como uma das principais estratégias utilizadas pelas empresas do setor de exploração de petróleo para o aumento da sua produção. Contudo, em alguns países, como é o caso do Brasil, existem discordâncias quanto à empregabilidade desse método, tendo em vista, sobretudo, os prováveis riscos que podem estar associados à utilização do mesmo. Verificou-se que, em relação à questão econômica, as principais vantagens estão relacionadas ao aumento da produtividade. Contudo os pesquisadores salientam que as principais desvantagens em relação a esse método estão relacionadas às questões ambientais. Entre os principais riscos, estão a possibilidade de contaminação da água e do solo, os riscos de subsidência, a contaminação do meio com os fluidos provenientes desse processo, entre outros.