dsf 2012 - votorantim, mina vazante
Post on 02-Jul-2015
3.329 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Aplicação do Arena na Simulação de
Operações em Lavra Subterrânea
Mina de Vazante – Votorantim Metais
Sumário
• Apresentação da Votorantim Metais e Mina de Vazante;
• Contexto;
• Objetivos;
• O modelo;
• Apoio Paragon
• Animação gráfica;
• Resultados;
• Conclusões;
• Próximos passos.
Apresentação da empresa
Votorantim industrial
Votorantim Industrial (VID)
VC (Brazil and LATAM)
VCNA (North America)
(Portugal & EMS)(1)
ZN
Cajamarquilla (Peru)
AL NI
VM (Brazil)
Acerbrag (Argentina)
VS (Brazil)
APDR (Colombia)(3)
(Brazil)(4)
Peru(2)
Metals Cement
Pulp Energy
Long Steel
Apresentação da empresa
Votorantim Industrial – atuação em mais de 20 países
Apresentação da empresa
Votorantim Metais – Negócio Zinco
USA
Peru Brazil
Morro Agudo Minas Gerais, Brazil Mining and Mineral Process
Product: Concentrate
Shanghai
China Sales office
Houston Texas, US Commercial Office and Metallurgy
Product: Metallic Zinc and zinc
powder
Cajamarquilla Lima, Peru Metallurgy
Product: Metallic Zinc
São Paulo
São Paulo, Brazil
Head office
Millington Tennesse – US Metallurgy
Product: Zinc Oxide
Coldwater Michigan, US Metallurgy
Product: Metallic Zinc
Clarksville
Tennesse – US Metallurgy
Product: Zinc Oxide
Vazante Minas Gerais, Brazil Mining and Mineral Process
Product: Concentrate
Três Marias Minas Gerais,Brazil Metallurgy
Product: Metallic Zinc
Juiz de Fora Minas Gerais,Brazil Metallurgy
Product: Metallic Zinc
Changsu
China
Metallurgy
Product: Zinc Oxide
Austria
Austria Sales office
Apresentação da empresa
Mina de Vazante - Localização
Vazante
Paracatu
Belo Horizonte
Três Marias
Rio de Janeiro
Apresentação da empresa
Mina de Vazante - Localização
Vazante
UnidadeUnidade
Apresentação da empresa
Mina de Vazante – Histórico
1951 – Descoberta de minério de Zinco em Vazante
1956 – Fundação da Companhia Mineira de Metais - CMM
1961 – Início das pesquisas em Vazante
1969 – Produção em escala industrial (Mina Céu Aberto)
1983 – Início de implantação da lavra subterrânea
1993 – Produção em escala industrial (Mina Subterrânea)
2005 – CMM passa a se chamar Votorantim Metais (VM)
Apresentação da empresa
Mina de Vazante
Contexto
Mina de Vazante – Método de lavra
VRM (Vertical Retreat Mine) Aplicado a corpos de minério com inclinação maior que 40o. Principal método de lavra utilizado na mina(85%). Também é utilizado o corte e aterro em corpos com menores inclinações
Contexto
Os desafios
0
5
10
15
20
25
30
35
40
29
00
26
25
25
00
23
75
22
50
21
25
20
00
18
75
17
50
16
25
15
00
13
75
12
50
11
25
10
00
87
5
75
0
62
5
50
0
37
5
27
5
15
0
25
10
0
22
5
35
0
47
5
60
0
72
5
85
0
97
5
11
00
12
25
13
50
14
75
16
00
17
25
18
50
19
75
21
00
22
25
24
25
25
50
26
75
28
00
%
sul distancia (m) norte
Teor x perfil
ZNW FE
Contexto
Os projetos
Os Desafios
•Queda de teores(Zn%) do recurso mineral;
•Redução da espessura do recurso mineral;
•Déficit de desenvolvimento da mina em anos anteriores;
Os Efeitos
•Queda de receita em função de menor quantidade de Zinco produzido;
•Aumento da diluição na lavra, reduzindo teores e elevando o custo do processo;
•Redução da reserva mineral liberada para produção;
•Maior necessidade de desenvolvimento da mina antecipando investimentos;
Possíveis Soluções?
•Aumento da taxa de lavra evitando queda de produção de Zinco?
•Aumento da taxa de desenvolvimento para liberação mais rápida de reserva mineral?
• Lavra seletiva para aumento dos teores(Zn%) visando redução de custo?
•Método de lavra com menor demanda de desenvolvimento?
Contexto
Produção Minério e desenvolvimento
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Desenvolvimento - Metros
Realizado Planejamento Quinquenal
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Produção Minério – Mton ROM
Contexto
Estudos para mudança de método de lavra
Design Atual
Design Proposto
Desenvolvimento do Projeto Extremo Norte para método de lavra VRM (Vertical Retreat Mine)
Desenvolvimento do Projeto Extremo Norte para método de lavra SLRM (Sublevel Retreat Mine)
Redução de 30% no desenvolvimento
Contexto
Estudos para lavra em veios estreitos(lavra seletiva)
Rampa X Bocaina
Lumiadeira
Extremo Norte Sucuri Norte
Sucuri
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
< 1,5 1,5 - 3,0 3,0 - 5,0 > 5,0
Fre
qü
ên
cia
(%)
Espessura (m)
Distribuição de espessuras
Planejamento de stopes com espessura operacional mínima de 1,5m
10 km
Objetivo
Simulações com Arena
Avaliação de taxas de produção através de simulações em Arena para:
• Diferentes métodos de lavra;
• Variações nas características geológicas (espessura do corpo de minério);
• Variações de frota;
• Variações de parâmetros operacionais:
– Taxas de perfuração em rocha;
– Comprimento dos furos;
– Malha de perfuração;
– Velocidades de deslocamento dos equipamentos;
– Capacidade dos equipamentos de carregamento e transporte;
– Disponibilidade e utilização dos equipamentos;
– Regime de trabalho (horas disponíveis por turno);
O modelo
Ciclo de Lavra
Enchimento
com estéril
Desenvolvimento Cabeamento
Perfuração e desmonte
Limpeza e transporte do
minério
Topografia
O modelo
Ciclo de Desenvolvimento
Topografia
Perfuração Carregamento
Detonação
Ventilação
Limpeza e transporte
Saneamento
Estabilização
Tirantes
O modelo
Sistemas simulados (VRM x SLRM)
Método de lavra VRM (Vertical Retreat Mine) Método de lavra SLRM (Sub level Retreat Mine)
Cenário 1 - (Stopes > 3m espessura)*
Cenário 3 - (Stopes > 1,5m espessura) Cenário 4 - (Stopes > 1,5 espessura)
Cenário 2 - (Stopes > 3m espessura)*
* Cenários já simulados
O modelo
Sistemas simulados (VRM x SLRM)
GT – Galeria de Transporte
GM – Galeria de Minério
Rampa
Pilar Minério Pilar
Comprimento (padrão 60 m)
Esp
essu
ra
Tra
ve
ssa
Rampa
Minério
Comprimento ̴ 300 m
Espe
ssur
a
Minério
Avanço de Lavra Avanço de Lavra
Ponto de Carga
Método de lavra VRM (Vertical Retreat Mine) Método de lavra SLRM (Sub level Retreat Mine)
Enchimento
Leques (3-5)
Perfuração Leques
Desmonte Limpeza
Slot
Desmonte Limpeza
Perfuração Slot
Cabeamento
Ciclo de lavra
O modelo
Estrutura geral do sistema
6h 6h 6h
24h
2h 2h 1h
6:00 hs 14:00 hs 22:00 hs
Turno de trabalho
InterfaceInput
Parâmetros Dos Realces
Método de Lavra
Modelo Arena
Cabolt
Indicadores Específicos
Produtividades
Disponibilidade
Simba
Normet
LHD
Caminhão
Simulador Lavra Realce
Taxas de Produção
% Rendimento
InterfaceOutput
Sequência de Lavra
O modelo
Matriz de inputs – Parâmetros operacionais
O modelo
Matriz de inputs – Parâmetros da Frota
Sandivik CaboltNumero de Cabolts nº 2
Metros cabeados/hora m/h 18
Disponibilidade (%) 55
Simba Atlas Copco M6C e S7
Numero de Simbas nº 2
Metros perfurados/hora m/h 17.8
Disponibilidade (%) 63
LHD CAT R-1700
Numero de LHD nº 2
Velocidade média km/h 10
Tempo de ataque ao monte de minério min 1
Tempo de Basculamento min 1
Disponibilidade (%) 75
Tonelagem/ciclo LHD t/ciclo 12.5
Caminhões Volvo A-30Numero de Caminhoes nº 6
Velocidade média km/h 15
Tempo de Basculamento min 1
Tonelagem/ciclo t/ciclo 28
Disponibilidade (%) 85
O modelo
Relacionamento entre variáveis
Interface
Modelo
Arena
Método
Espessura
Etapa do Ciclo
Parâmetros Operacionais
Tempos por Etapa
Taxa de Produçao
Comprimento
MétodoVRM
MétodoSLRM
1.5 mts 2 mts 2.5 mts 3 mts
Cabeamento PerfuraçãoCarregamento
Explosivos LimpezaSlot
Indicadores Específicos
Disponibilidade UtilizaçãoProdutividade
STempo/Etapa
= Tempo/Realce
Taxa TPD
100 mts 150 mts 200 mts 250 mts60 mts 300 mts
O modelo
Período de simulação
Cenário Unidade Ano 1 Ano 2 Ano 3 Ano 4 Ano 5 Ano 6 Ano 7 Ano 8 Ano 9 Ano 10 Ano 11 Ano 12 Total
Run of Mine t 0 0 106,743 160,329 159,890 159,890 159,891 160,329 159,890 159,890 159,891 29,884 1,416,628
Teor de Zinco ROM % 0.00 0.00 14.06 13.95 13.00 12.98 12.51 12.00 11.00 10.23 8.74 10.05 11.94
Zinco Contido t 0 0 13,437 20,022 18,603 18,581 17,899 17,219 15,741 14,639 12,509 2,689 151,338
Metros de Desenvolvimento m 563 999 1,245 1,303 1,499 1,487 585 0 0 0 0 0 7,681
Run of Mine t 0 0 100,279 160,327 154,164 159,890 159,891 160,329 159,891 159,890 159,891 46,844 1,421,396
Teor de Zinco ROM % 0.00 0.00 15.34 14.62 13.50 13.50 12.00 11.00 10.00 9.00 9.52 12.97 11.94
Zinco Contido t 0 0 13,768 20,974 18,627 19,319 17,172 15,784 14,310 12,879 13,619 5,440 151,892
Metros de Desenvolvimento m 452 624 1,289 1,026 1,210 469 0 0 0 0 0 0 5,071
Run of Mine t 0 0 109,775 160,329 159,891 159,890 159,891 160,328 159,891 51,401 0 0 1,121,396
Teor de Zinco ROM % 0.00 0.00 15.50 15.20 12.82 12.80 12.80 12.83 11.32 11.83 0.00 0.00 13.16
Zinco Contido t 0 0 15,229 21,818 18,352 18,317 18,317 18,405 16,199 5,440 0 0 132,077
Metros de Desenvolvimento m 563 999 1,380 1,753 1,799 1,187 0 0 0 0 0 0 7,681
Run of Mine t 0 0 109,892 158,031 159,891 159,891 159,891 160,328 156,286 63,931 0 0 1,128,140
Teor de Zinco ROM % 0.00 0.00 15.96 15.00 13.00 13.03 13.01 12.02 11.00 12.71 0.00 0.00 13.14
Zinco Contido t 0 0 15,700 21,216 18,603 18,643 18,619 17,249 15,386 7,270 0 0 132,686
Metros de Desenvolvimento m 467 619 1,399 1,403 1,084 99 0 0 0 0 0 0 5,071
1
2
3
4
Apoio Paragon
• Contrato para o desenvolvimento de vários projetos;
• Engenheiro da Paragon em tempo integral na Votorantim;
• Capacitação de profissionais da Votorantim para utilização do Arena.
Esquema Animação
Cabeamento Slot Detonação Limpeza Perfuração Detonação Limpeza Detonação Limpeza Detonação Limpeza Enchimento
Operações Lavra Realce
Deslocamento Veículos
Resultados
Cenários simulados
• Foram simulados os cenários para realces com espessura > 3m variando:
– Frota de carregamento e transporte
– Frota de cabeamento e perfuração
– Taxa de enchimento dos realces
Resultados
Gráfico “output” resultados diários
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
0
10
00
11
00
12
00
13
00
14
00
15
00
16
00
17
00
18
00
19
00
20
00
21
00
22
00
23
00
24
00
25
00
26
00
27
00
28
00
29
00
30
00
31
00
32
00
33
00
34
00
35
00
36
00
37
00
38
00
39
00
40
00
41
00
t
Dia
TPD Rom(VRM - Cenário 1)
TPD Rom
Resultados
Comparação entre cenários com variações de frota
0
50
100
150
200
250
300
350
400
VRM c/ LHD 12.5 t SLRM c/ LHD 12.5t
SLRM c/ LHD 14 t SLRM c/ LHD 12.5t Fixa no Stock Pile
TPD
Taxa de produção diária média por Realce
2 Simbas + 2 Cabolts 1 Simba + 1 Cabolt
0
500
1000
1500
2000
2500
VRM c/ LHD 12.5 t SLRM c/ LHD 12.5t
SLRM c/ LHD 14 t SLRM c/ LHD 12.5t Fixa no Stock Pile
TPD
Taxa de produção diária média do sistema de realces
1 LHD + 2 Caminhões 2 LHD + 6 Caminhões
Conclusões
• Permite analisar taxas de produção para método de lavra ainda não praticado na
mina;
• Resultados para o VRM ficaram coerentes com o praticado na mina atualmente;
• Verificação de gargalos como desenvolvimento da mina e enchimento de realces;
• Modelo permite visualizar o impacto da mudança de cada variável operacional;
• Permite testar a sensibilidade à mudanças de frota;
Próximos Passos
• Simular operações de desenvolvimento;
• Realizar simulações para lavra em veios estreitos;
• Avaliar sensibilidade do modelo frente a variáveis que ainda não foram testadas;
• Realizar modelamento em Arena para outras operações e projetos na Votorantim Metais
(underground e open pit);
Depoimento
Obrigado!
Para mais informações
Phone 55 11 3849 8757
Fax 55 11 3845 4967
contato@paragon.com.br
www.paragon.com.br
top related