Metodologia para otimização de leiaute de câmaras e pilares da Mina Urucum em Corumbá-MS.

Abstract

O dimensionamento de leiaute de câmaras e pilares em mineração subterrânea é feito comumente por meio de métodos de dimensionamento tradicionais, principalmente por meio da teoria da área tributária e fórmulas empíricas de resistência, metodologia que tende a ser muito conservadora e assim não se configura como a melhor premissa para extração de minério. Neste trabalho, é estudado um redimensionamento otimizado de leiaute das câmaras e pilares de uma área definida na Mina Urucum, uma mina de manganês, situada em Corumbá-MS, onde os corpos de minério tabulares horizontais, ou sub-horizontais, são lavrados, há décadas, pelo método câmaras e pilares. Para isso, apresenta-se um problema padrão de matemática, no qual o objetivo é estabelecer funções de recuperação do minério, cujas variáveis são geométricas com restrições geotécnicas e operacionais. Como a recuperação e as restrições são funções, via de regra, não-lineares dos parâmetros geométricos do leiaute, têm-se em questão um problema particularmente intricado de programação não-linear. Com a utilização dessas funções e estimativas mais acuradas de tensão e resistência aplica-se a metodologia proposta em uma área específica da mina com objetivo de determinar as dimensões ótimas da seção de pilares quadrados e vãos. Adicionalmente, e de forma complementar, propõe-se um dimensionamento de contenção específico para maciços estratificados, caso da Mina Urucum. Os resultados de estudos paramétricos são relatados, comparando a recuperação por meio da metodologia usualmente utilizada e a metodologia de dimensionamento otimizada, o que, como resultado, viabilizou um aumento de 30% na taxa de recuperação com as novas dimensões de vãos e pilares obtidas por meio da metodologia proposta.