DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Item Uso da simulação para avaliar plano operacional de lavra definido pela técnica metaheurística Simulated Annealing.(2023) Ribeiro, Petrus Luís da Silva Gomes; Cabral, Ivo Eyer; Destro, Elton; Cabral, Ivo Eyer; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Rodovalho, Edmo da CunhaO objetivo fundamental do planejamento de curto prazo em uma mina a céu aberto é elaborar um cronograma de produção viável que atenda às restrições associadas aos processos de lavra e beneficiamento, com o intuito de maximizar os ganhos ou a quantidade total de minério produzido respeitando as restrições relacionadas à qualidade da mistura de minérios. Assim, uma parte fundamental desse plano envolve o tratamento da questão da mistura de minérios, que busca a determinação do ritmo de lavra em vários locais de trabalho com o objetivo de fornecer alimentação de minério adequada para as etapas subsequentes da produção mineral. No entanto, a resolução desse problema, quando feita sem a utilização de técnicas computacionais e conceitos de otimização, pode levar a um desempenho abaixo do ideal. Várias propostas têm sido apresentadas na literatura para resolver o Problema de Mistura de Minérios, incluindo programação linear e técnicas metaheurísticas. Essa última emprega conhecimentos de programação de computadores e otimização para resolver o Problema da Mistura de Minérios com alocação dinâmica de caminhões. Neste trabalho, foi utilizada a metaheurística Simulated Annealing a qual é inspirada em fenômenos metalúrgicos. O estudo foi dividido em duas partes: a primeira envolve a implementação da metaheurística Simulated Annealing para resolver um problema de otimização, enquanto, a segunda, envolve a avaliação da melhor solução gerada pela metaheurística através da execução de um modelo de simulação a eventos discretos. O código foi escrito na linguagem de programação Pascal e utiliza o Ambiente de Desenvolvimento Integrado Lazarus, enquanto o modelo de simulação foi construído e executado no software Arena com o intuito de avaliar a solução obtida pelo modelo de otimização (plano de lavra otimizado). O modelo de simulação leva em consideração as incertezas relacionadas ao desempenho dos equipamentos e aos tempos de ciclo da frota, pois considera a natureza estocástica das informações. Como resultado, a solução otimizada obtida através da metaheurística Simulated Annealing foi considerada viável (satisfatória), pois as hipóteses nulas relacionada à produção e à qualidade não foram rejeitadas (ao menos operacionalmente) e o cenário simulado apresentou pequenas divergências entre os valores otimizados e simulados para todas as medidas de desempenho do sistema (foi utilizado um intervalo de confiança de 95%). Por fim, este estudo contribui para melhorar o planejamento operacional de lavra de uma mina a céu aberto, buscando otimizar e avaliar/validar planos operacionais de lavra de curto prazo por meio do uso de ferramentas computacionais.Item Pesquisa operacional aplicada ao dimensionamento de pilares na lavra de minas subterrâneas.(2021) Dias, Anays Cristina Guimarães; Lana, Milene Sabino; Destro, Elton; Destro, Elton; Silva, José Margarida da; Pinto, Luiz RicardoO dimensionamento de câmaras e pilares de minas subterrâneas, ainda hoje, é realizado por uma abordagem simplista. Consiste basicamente em definir, por tentativa e erro, um arranjo no qual a estabilidade dos pilares seja garantida por um fator de segurança utilizando a Teoria da Área Tributária e, ao mesmo tempo, calculando a recuperação. Tendo em vista a dificuldade do dimensionamento, do aproveitamento da jazida e a segurança da escavação, o presente trabalho utiliza técnicas de otimização para o dimensionamento de câmaras e pilares. Para tal, foi implementado no software Lazarus um algoritmo de otimização baseado na metaheurística Iterated Local Search (ILS), tendo como método de Busca Local o procedimento Variable Neighborhood Descent (VND). O aplicativo computacional desenvolvido, chamado de DPM (Dimensionamento de Pilares de Mina), busca maximizar a recuperação da jazida e, ao mesmo tempo, atender a parâmetros geomecânicos e operacionais especificados previamente. O algoritmo foi testado usando dados encontrados na literatura. No primeiro teste, o qual está relacionando a um exemplo ilustrativo, a solução encontrada pelo DPM foi próxima à encontrada pelo modelo de programação matemática não linear utilizando os mesmos parâmetros e dados de entrada. No segundo teste, relacionado a uma galeria da Mina de Urucum, localizada em Corumbá - MS, as dimensões encontradas pelo DPM de 9,96 metros para o pilar e 9,86 metros para o vão aumentariam a recuperação da mina em aproximadamente 27% em comparação com as dimensões utilizadas na mina, as quais são de 15 metros para o pilar e 5 metros para o vão. Esta proximidade e/ou melhoria nas soluções e o atendimento a todos os parâmetros geomecânicos e operacionais corroboram a eficiência das técnicas metaheurísticas e a validação do modelo para dimensionamento de pilares de minas subterrâneas utilizado neste trabalho. Acredita-se que esta metodologia seja útil na fase de avaliação preliminar da estabilidade dos pilares substituindo a abordagem tradicional por tentativa e erro.Item Uso de simulação de eventos discretos para análise e refinamento do plano de produção de mina.(2019) Rachid, Mayra Silva; Cabral, Ivo Eyer; Cabral, Ivo Eyer; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Fernandes, Eunírio ZanettiEste trabalho aborda a utilização de simulação computacional por eventos discretos como ferramenta de apoio na análise e refinamento do plano de produção e de lavra. O modelo proposto visa capturar características de uma operação mineira, que nos métodos e ferramentas comumente utilizados para elaboração destes planos geralmente não são consideradas, já que não consideram a natureza estocástica das variáveis e toda a complexidade do empreendimento. Como resultado pôde-se constatar a importância de modelar os eventos que ocorrem ao longo do tempo, com variações e interações do sistema, para fornecer uma previsão precisa do desempenho e capacidades da instalação sob várias condições, tornando o processo de validação do plano de lavra e consequentemente do plano de produção mais confiável, reduzindo incertezas e minimizando riscos. Durante a elaboração do trabalho foi identificado ainda que o modelo de simulação pode ajudar na tomada de decisão e a identificar gargalos no processo produtivo e na definição de investimentos, bem como gerar uma maior compreensão do modelo real simulado.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 A simulação a eventos discretos como ferramenta de apoio à tomada de decisão em empresas do ramo de mineração : aplicação em uma unidade da Yamana Gold.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Souza, Tiago Francioli; Cabral, Ivo EyerEste trabalho tem seu enfoque nas atividades de Planejamento de Mina da Jacobina Mineração e Comércio. Seu principal objetivo foi demonstrar a utilidade da simulação a eventos discretos, aplicada às operações de mina, como ferramenta de apoio à tomada de decisões na empresa. Para isso, foi desenvolvido um modelo de simulação de uma parte do sistema de produção da empresa utilizando o software Arena. A intenção foi que este protótipo reproduzisse a realidade da parte do sistema em questão, para que assim pudesse ser utilizado como ferramenta para análises de possíveis mudanças estratégicas no sistema produtivo. O trabalho foi desenvolvido em 03 fases, construção do modelo, validação do modelo e estudos estratégicos sobre o sistema analisado. Após a conclusão do modelo, 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 decisões, 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 às tomadas de decisões, atingindo assim o objetivo do trabalho.