Metodologia heurística para otimização do arranjo de realces abertos e pilares verticais no método sublevel open stoping

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Cordova, Diogo Peixoto
• Orientador(a): Zingano, Andre Cezar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Lavra : Planejamento; Algoritmos genéticos; Otimização
• Palavras-chave em Inglês: Numeric modelling; Evolution algorithms; Dilution; Pillar failures
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/249774

Um projeto otimizado de lavra deve priorizar o equilíbrio entre segurança e retorno econômico. Dessa forma, o algoritmo de otimização do layout de lavra precisa incluir no valor econômico, o custo do desempenho geomecânico do cenário otimizado, em função da diluição do minério e em função de problemas de falha de pilares. A meta deste trabalho é a proposta de uma metodologia integrada de otimização econômica do arranjo dos realces abertos (open stopes) e os pilares verticais (rib pillars), com o desenvolvimento de um algoritmo evolutivo, incorporando os critérios estabelecidos, como tamanho mínimo dos realces, tamanho mínimo dos pilares, diluição máxima aceitável e porcentagem máxima aceitável de falha nos pilares, que não comprometa a estabilidade global da lavra. Para verificar as metas estabelecidas, foi considerado um estudo de caso de um painel de lavra, de extensão de uma mina subterrânea de ouro, que utiliza o método de lavra de realces em subníveis abertos, com sequência de lavra descendente, onde pilares verticais são deixados de maneira permanente. A primeira etapa do algoritmo é gerar cenários aleatórios, que sejam válidos do ponto de vista das restrições estabelecidas. Na segunda etapa estes cenários serão sorteados para que o algoritmo genético realize cruzamentos, gerando novos indivíduos. Cada novo individuo gerado precisará ser quantificado economicamente, considerando o desempenho geomecânico fornecido pelo modelo numérico. O algoritmo é finalizado quando se atinge o número máximo de gerações definida, ou ainda se durante várias iterações não ocorre melhora no resultado. Ao se comparar o cenário ótimo, obtido pela empresa, considerando a metodologia tradicional, e o cenário ótimo obtido pela nova metodologia proposta se verifica que ainda que o lucro líquido seja menor no caso da metodologia proposta, a diluição potencial foi minimizada, assim como a porcentagem de falha dos pilares, ao mesmo tempo que preserva o mesmo teor médio. Também foi possível verificar que o algoritmo é capaz de compensar as variações dos parâmetros inseridos, selecionando cenários com tamanho médio de realces e pilares maiores ou menores, e consequentemente variando o número total de pilares e realces obtidos, sempre em função de um melhor resultado econômico. A metodologia proposta provou que é possível realizar uma otimização integrada, considerando os custos inerentes à lavra, juntamente com o custo do desempenho geomecânico do cenário.