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Title: Software para planejamento operacional de lavra, simulação e despacho de caminhões visando ao atendimento das metas de produção e qualidade da mistura de minérios.
Authors: Destro, Elton
metadata.dc.contributor.advisor: Assis, Paulo Santos
Souza, Marcone Jamilson Freitas
Keywords: Minas e mineração - métodos de simulação
Minas e mineração - transportes
Lavra a céu aberto
Issue Date: 2015
Citation: DESTRO, Elton. Software para planejamento operacional de lavra, simulação e despacho de caminhões visando ao atendimento das metas de produção e qualidade da mistura de minérios. 2015. 155 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2015.
Abstract: O minério proveniente de uma única frente de lavra dificilmente possui as especificações exigidas pela Usina de Beneficiamento, mas, se for misturado ao minério de outras frentes, os parâmetros exigidos poderão ser atendidos. Esses parâmetros normalmente são estabelecidos pela indústria metalúrgica, que necessita de matérias-primas adequadas para que seus produtos tenham qualidade elevada. Para que a mistura, após o beneficiamento, atenda às exigências e especificações definidas pelos processos metalúrgicos, algoritmos utilizados para Planejamento Operacional de Lavra, Simulação e Despacho de caminhões em minas a céu aberto foram implementados em um único aplicativo computacional de forma integrada, resultando nos três módulos do software TSMine (Truck-Shovel System for Surface Mine). O primeiro módulo é responsável pela otimização e visa fornecer as soluções (ou cenários) resultantes do Planejamento Operacional de Lavra. Cada cenário é caracterizado pela alocação dos equipamentos de carga, definição do ritmo de lavra e do número de viagens que cada caminhão deverá realizar para transportar o minério e o estéril. As metaheurísticas Iterated Local Search e Variable Neighborhood Descent foram implementadas de forma combinada nesta fase de otimização. A avaliação e validação da solução metaheurística são feitas pelo segundo módulo (Simulação pelo Método de Monte Carlo), que apresenta um relatório com as medidas de desempenho do sistema simulado (resultados da simulação). Técnicas estatísticas são utilizadas para validar ou não o cenário simulado. O terceiro módulo é um Sistema de Despacho que, em um cenário real, é responsável pela alocação dos caminhões às frentes de lavra buscando reproduzir as operações do cenário validado na simulação. A utilização do TSMine busca viabilizar misturas de minérios para que possam ser utilizadas nos processos metalúrgicos, reduzir custos operacionais, aumentar a produção da mina devido a maior eficiência na alocação dos equipamentos de carga e transporte, e manter as especificações da mistura dentro dos limites estabelecidos pelos clientes. ______________________________________________________________________________________
ABSTRACT: It is barely expected that the ore from a single work bench possess the required specifications by the Beneficiation Plant, but, if it be blended to the ore from different work benches, the demanded parameters can be met. These parameters are usually established by the metallurgical industry, which needs appropriate raw materials so that their products have high quality. In order that the blend, after mineral processing, matches the demands and specifications defined by the metallurgical processes, algorithms used for Operational Planning, Simulation and Truck Dispatching in open-pit mines were implemented in an integrated manner (a single computer program), resulting in the three modules of the optimizing software for truck dispatching TSMine (Truck-Shovel System for Surface Mine). The Operational Planning is performed by using the first module and sets the scenario that will be reproduced by the truck dispatching module. Each scenario is characterized by the loading units allocation and their production rate besides defining the number of trips that each haulage unit will accomplish to each shovel. The Iterated Local Search and Variable Neighborhood Descent Metaheuristics are used in this optimization phase. The evaluation and validation of the metaheuristic scenario is done by using the second module (Monte Carlo Stochastic Simulation), which displays a report with the measures of system performance (simulation output). Next, statistical techniques were used for validating (or not) the operational plan. The third module is a Truck Dispatching System that, in the real life, it will assign the truck to a shovel reproducing as nigh as possible the operations of the validated scenario. With the use of the TSMine, it is intended to reduce the operating costs, to increase the mine production through the improvement in the truck and shovel assignment efficiency and to maintain the mixture specifications within the limits established by the Beneficiation Plant so that it can be used in the metallurgical processes.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6023
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 17/12/2015, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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