12.1- OTIMIZAÇÃO DE CAVA A CÉU ABERTO
Inicialmente deve-se ter conhecimento da definição dos limites do corpo mineral, os limites do corpo mineral são construídos através de intepretação geológica e estimativa de teores, sendo possível avaliar a quantidade e a qualidade dos parâmetros de interesse.
A prática atual de planejamento de lavra começa com o modelo de blocos e envolve a determinação de:
► decisão se um bloco do modelo deve ser minerado ou não; ► se for minerado quando será minerado;
► uma vez minerado então quando deverá ser enviado ao processo.
As respostas para cada um dos itens abordados, quando combinadas dentro do contexto global
do modelo de blocos, definem a progressão anual da cava e o fluxo de caixa advindo das operações mineiras. A Figura 18 apresenta um modelo de blocos conceitual e como os blocos são dispostos dentro de uma malha regular.
Figura 18 – Modelo de blocos conceitual
Foram desenvolvidos procedimentos que resultem na chamada cava ótima. O ótimo seria
definido como a configuração resultante de um algoritmo que apresentasse:
► máxima lucratividade; ► maior valor presente líquido;
► maior aproveitamento dos recursos minerais.
Dentro dessa concepção de otimização existe uma série de algoritmos desenvolvidos que se
propõem a atingir os objetivos acima apresentados, porém os métodos que alcançaram a maior popularidade e consequente implementação computacional foram a técnica dos cones flutuantes e o algoritmo de Lerchs-Grossmann. Invariavelmente esses algoritmos contam com modelos de blocos e para cada bloco é atribuído um valor monetário líquido (de ganho ou de perda). Desde que o valor do bloco seja uma função do preço do minério e dos custos de processo, a cava projetada com esse conjunto de valores fixos, tornar-se-á obsoleto com o passar do tempo, quando os preços ou os custos sofrerem mudanças.
► os parâmetros econômicos são sistematicamente modificados, um de cada vez, e uma cava
é projetada após cada mudança.
► a saída da análise de projeto é uma série de cavas na qual cada cava possui seu próprio
potencial de ser minerada sob condições econômicas específicas.
► a análise de projetos de cava nada mais é do que uma parametrização respeitando os
aspectos econômicos.
12.2– REM – ASPECTOS ECONÔMICOS
O parâmetro e/m é amplamente usado no ramo da mineração e representa o montante de material desprovido de valor econômico (estéril) que deverá ser removido, para liberar uma unidade de minério. A relação total é definida como R= (volume de estéril removido a uma profundidade d)/ (volume de minério recoberto a uma profundidade d)
A relação não tem unidade e mais comumente calculada como a relação ton/ton. Note que para um certo tipo de minério, ou pela forma de contratação ou remoção de estéril, essa relação pode ser expressa em metros cúbicos/ton.
Esse é um método simples de análise para obter os limites da cava ótima utilizando o relação e/m. Primeiramente o ângulo da cava é determinado geotecnicamente tendo-se consideração a relação e/m . Essa relação determina o rendimento dos blocos de lavra , podendo estarem combinados ou não, o estéril e minério, obtendo o rendimento de um bloco de minério. Os fatores para a determinação dos custos, podem incluir custos como profundidade da cava e variações das operações de decapeamento do estéril.
Em uma análise mais complexa todo o corpo mineral é minerado com a avaliação desta relação em função do tempo. Para produção de cada período são determinados os custos, rendimentos e o fluxo de caixa gerado. Os retornos para cada ano são descontados para refletir um período do valor do dinheiro em um tempo determinado, dependendo das diretrizes da empresa. O resultado é considerado como o valor da mina ou da produção. O
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processo de lavrar continua até um período em que não aumente esse valor, e desta forma a geometria da cava ótima final é determinada. Com a flutuação dos preços de vendas , aumento do custo de lavra, e a introdução de técnicas de mining mais sofisticadas, o planejamento geral da mina e a relação total e/m poderá mudar assim como a vida útil da mina. Por essa razão é necessário uma reavaliação periódica do projeto longo prazo em intervalos regulares.
Tendo sido determinado a cava final ótima e a relação e/m total , o planejamento de mina pode ser executado . Apresenta-se abaixo três formas econômicas básicas aplicando a relação e/m.
12.2.1- REM decrescente.
Esse método requer que cada banco de minério seja minerado em seqüência e que todo o estéril em particular desse banco seja decapeado até os limites da cava ótima.
As vantagens desse método são , criar espaço suficiente para os trabalhos, o acesso ao minério é feito pelo banco subseqüente, todo o equipamento esta no mesmo nível, não há contaminação do minério pelos bancos ou estéril dos bancos superiores, os equipamentos requeridos estão na direção do limite da cava final.
A desvantagem primária desse método é que os custos são maximizados nos anos iniciais, aumentando-se bastante a relação E/M, quando benefícios são necessários para o pagamento do investimento ou retorno de capital.
12.2.2– REM crescente
Nesse método o decapeamento do minério somente é removido quando há a necessidade de liberar o próximo minério a ser lavrado.. O trabalho nos taludes de estéril poderão e são mantidos conforme os taludes gerais da cava final, ou poderão ser mais suaves. Usualmente pode-se inserir os chamados “pushbacks”( ou recorrência: sequência que
contempla a lavra de um conjunto de bancadas subsequentes visando a liberação de minério ou correção de estabilidade de talude ) para se evitar constrangimento na cava, por
exemplo dificuldades de desenvolvimento provocado pela existência de 10 a 20 bancos a serem retomados. Esse método permite um máximo de benefícios nos primeiros anos reduzindo o risco de investimento em decapeamento futuro do minério. A desvantagem deste método é quando não se insere “pushback’ é que a operação de mina é dificultada um grande numero de frentes de minério lavra, em praças de produção estreitas .
12.2.3- REM constante
A figura acima mostra um esquema para esse método. Esse método tenta decapear o estéril a uma razão aproximada da relação global E/M. Os trabalhos de remoção de estéril e se aprofundam com a evolução da lavra ate que a mesma atinja a configuração de cava final. Esse método tem vantagens e desvantagem concomitantes, pois convive-se com o compromisso remover o estéril sem folgas, mantendo-se a média controlável, possibilitando o dimensionamento sem surpresas. Alguma vezes neste método pode-se conviver com a dificuldade de se liberar o minério com a qualidade ideal. Os equipamentos são de mesmo porte e os trabalhos necessários até o final da vida da mina são relativamente constantes.
Na pratica atual o melhor método aplicado a um grande corpo de minério é aquele que consegue uma relação e/m baixa inicial no inicio e na direção da exaustão da cava.
Vantagens sumarizadas :
Bom retorno e lucro no início do projeto
Os trabalhos e equipamentos dimensionados podem ser aumentados para o máximo da
capacidade de trabalho em um período aberto de tempo (sem restrições).
Os trabalhos equipamentos são solicitados com um decrescimento gradual de serviços na direção do final de projeto.
Áreas distintas para lavrar e decapear podem ser operadas simultaneamente, permitindo flexibilidade de planejamento.