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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.44.2023.tde-20062023-121042
Document
Auteur
Nom complet
Giulia Marina Cerqueira Dias
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2023
Directeur
Jury
Rocha, Marcelo Monteiro da (Président)
Pozzi, Rita Parisi Conde
Tomi, Giorgio Francesco Cesare de
Titre en portugais
Análises de incerteza para o planejamento de curto prazo e controle de qualidade aplicada às Minas de Capitão do Mato e Galinheiro - MG
Mots-clés en portugais
Controle de qualidade
Incerteza
Índice de risco
Krigagem multigaussiana
Minério de ferro
Planejamento de mina de curto prazo
Simulação geoestatística
Resumé en portugais
A incorporação de análises de incertezas de teores e dos contatos geológicos por meio de métodos geoestatísticos não lineares é essencial para otimizar o sequenciamento da produção e gerir os riscos associados aos planos de lavra de forma mais adequada. O objetivo desse trabalho é investigar as aplicações de técnicas de geoestatística não linear para quantificação e análise de incerteza, com foco em aplicações para o planejamento de curto prazo. O intuito é mensurar a incerteza geológica do depósito mineral a partir da análise da variabilidade dos teores globais das principais variáveis de controle para o minério de ferro, do risco de contaminação e do risco de classificação errônea dos blocos previstos planos de lavra. Os resultados desse trabalho são apresentados na forma de dois artigos. O primeiro artigo apresenta o "indicador de risco geológico-operacional", o indicador é composto por dois componentes: (i) a continuidade dos teores, obtida por simulação sequencial gaussiana (SGS) para variabilidade do teor em relação ao limite econômico ou operacional da variável; (ii) a incerteza dos contatos geológicos, obtida pela variância da simulação sequencial de indicadores (SIS). O índice proposto é aplicado a cinco variáveis principais de um modelo de curto prazo da mina de ferro Capitão do Mato. Os resultados são satisfatórios e trazem grandes avanços na concepção de um indicador de risco geológico mais adequado para operações de médio e curto prazo, ajudando a prever e gerenciar as incertezas associadas aos planos de mineração com antecedência. O segundo artigo foi realizado mina de ferro do Galinheiro e teve como objetivo aprimorar os controles destinados a gerenciar os níveis de contaminantes no minério de ferro, por meio de mapas de probabilidade das chances de ocorrência de cada contaminante de interesse em níveis superiores aos limiares críticos. Os mapas foram gerados com base em dois métodos geoestatísticos que permitem a quantificação da variabilidade natural dos teores e da distribuição espacial das incertezas, a simulação por bandas rotativas (SBR) e a krigagem MultiGaussiana (KMG). A comparação entre os métodos mostrou resultados semelhantes, a krigagem MultiGaussiana fornece uma alternativa direta que permite acessar a incerteza local e a probabilidade de exceder os limiares críticos. A análise dos contaminantes do minério de ferro revelou a existência de zonas e lentes com níveis potencialmente elevados de contaminantes que permaneceriam não detectados em métodos tradicionais, como a krigagem ordinária. As ferramentas propostas nesse trabalho se mostraram muito eficientes para a análise de risco associada ao controle de qualidade e planejamento de lavra de curto prazo. Mensurar, analisar e gerenciar a variabilidade e incerteza geológica é essencial para o bom funcionamento de qualquer empreendimento minerário.
Titre en anglais
Uncertainty analyzes for short-term planning and quality Control applied to Capitão do Mato e Galinheiro mines MG
Mots-clés en anglais
Geostatistical simulation
Iron ore
MultiGaussian kriging
Quality control
Risk index
Short-term mine planning
Uncertainty
Resumé en anglais
The incorporation of uncertainties analysis of the grades content and geological contacts through nonlinear geostatistical methods is essential to optimize production scheduling and manage the risks associated with mining plans more appropriately. The objective of this work is to investigate the applications of nonlinear geostatistics techniques for quantification and uncertainty analysis, focusing on applications for short-term planning. The aim is to measure the geological uncertainty of the mineral deposit from the analysis of the variability of the global contents of the main control variables for iron ore, the risk of contamination and the risk of erroneous classification of the blocks provided for mining plans. The results of this work are presented in the form of two articles. The first article presents the geological-operational risk indicator, which comprises: (1) the uncertainty of geological contacts, determined by the variance of the sequential indicator simulation; and (2) the continuity of grades, obtained by sequential Gaussian simulation for variability of grades in relation to the economic or operational limit of that variable. The proposed index is applied to five grade variables of a short-term model of the Capitão do Mato iron mine in Brazil. The results are satisfactory and advance the concept of a geological risk indicator that is appropriate for medium- and short-term operations. This novel indicator helps to predict and manage the uncertainties associated with mining plans in advance. The second article was carried out in the Galinheiro Mine - QF and aimed to enhance the controls designed to manage contaminant levels through the development of probability maps, in which the chances of occurrence of each contaminant of interest at levels greater than critical thresholds were reflected. The maps were generated based on two methods that allows the quantification of the natural variability of contaminant contents and spatial distribution uncertainties, the turning band simulation (TBS) and the MultiGaussian kriging (MGK). The comparison between the methods showed similar results, the MultiGaussian kriging is the straightforward alternative that provides access to local uncertainty and the probability to exceed critical thresholds. The analysis of iron ore contaminants revealed the existence of zones and lenses with potentially high levels of contaminants that remained undetected in traditional methods such as ordinary kriging. The tools proposed in this work proved to be very efficient for risk analysis associated with quality control and short-term mining planning. Measuring, analyzing and managing geological variability and uncertainty is essential for the proper functioning of any mining company.
 
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Date de Publication
2023-06-20
 
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