Pesquisa operacional aplicada ao dimensionamento de pilares na lavra de minas subterrâneas.

Abstract

O 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.