Empresas de exploração mineral requerem cada vez mais soluções Georreferenciadas

O setor de mineração é historicamente um intensivo usuário dos benefícios das geotecnologias. No início o desenvolvimento da atividade era baseada em mapas geológicos e em modelagens dos recursos naturais em 3D. Hoje, o segmento usa recursos como CAD, GIS, GPS, Sensoriamento Remoto, Modelagem 3D e Geoestatística.

Várias empresas de exploração mineral têm otimizado suas ações graças a soluções lançadas recentemente no mercado mundial. Trata-se de aplicativos especializados, modulares, para o gerenciamento de recursos naturais, baseados na tecnologia de banco de dados corporativos SQL ou Oracle, cadastro em 4 dimensões (tempo,x,y,z), geração de Logs de sondagem e poços, tecnologia GIS, integração via rede e coletores móveis tipo Pocket PC com o ambiente 3D. Estas tecnologias atuam diretamente no monitoramento dos recursos naturais, nos processos de mapeamento, integra dados de pesquisa em interfaces únicas compartilháveis entre os diversos departamentos da empresa, realiza consultas em 4D e modela visões 3D em tempo real.

A Geoexplore – representante comercial das empresas IMAGEM, INTERSAT, SURPAC e ESRI, é um exemplo desta evolução. Ela vem tornando suas soluções instrumentos fundamentais nos trabalhos de exploração mineral e modelagem de recursos minerais. Tudo isso através da integração de atividades de campo dos profissionais das áreas de Geologia/Mineração com as dos analistas e programadores do Núcleo de Geoinformática e GIS, que tornam possível o desenvolvimento de Projetos GIS e de Soluções "sob medida" para as áreas de mineração, meio ambiente e recursos hídricos e naturais.

As soluções proporcionadas pela Geoexplore envolvem desde a fase de pesquisa mineral e controle de direitos minerários, até a modelagem geológica dos recursos minerais, a gestão operacional de minas, e os controles de meio ambiente, hidrogeologia e barragens de rejeito. Elas permitem ganhos significativos de produtividade e o incremento na agilidade e na precisão das decisões técnicas e gerenciais. É muito comum alcançar reduções de até 90% no tempo de dedicação de mão-de-obra especializada para obtenção de determinada consulta espacial ou geração de mapas e relatórios gerenciais e técnicos.

Votorantin Metais utiliza GIS e 3D
A tecnologia inovadora, além das minas próprias para fabricação das 270 mil toneladas anuais de zinco, coloca a Votorantim Metais em uma posição de destaque no mercado nacional e mundial.

A mineradora atua na produção de níquel, zinco e aço em suas unidades localizadas nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e Goiás. No segmento Zinco (Zn), detém 95% do abastecimento do mercado interno do país.

Uma de suas unidades, a mina subterrânea de Vazante – localizada na porção noroeste do estado de Minas Gerais, apresenta aspectos únicos.

Seus teores, em algumas ocasiões, alcançam 45% de Zn, além de água em subsuperfície. Para que as atividades de lavra subterrânea sejam executadas de modo seguro, é promovido o rebaixamento do nível de água, que é monitorado e controlado. A fim de obter sucesso neste controle, torna-se necessária uma gestão que envolva padronização dos métodos de coleta de dados, armazenamento e visualização, possibilitando uma interpretação rápida e integrada das informações.

Desenvolvido em parceria com a empresa Geoexplore, o GeoHidro veio proporcionar este avanços à mineradora. Com interfaces para o ambiente ArcGIS e Web, a solução tem base em tecnologia GIS que integra e analisa um grande volume de dados hidrogeológicos, visando otimizar os processos de atualização, consultas espaciais avançadas, análise, compartilhamento, disponibilização e publicação das informações por meio de mapas temáticos, gráficos e relatórios padronizados.

O gerenciamento de uma atividade como a hidrogeologia exige a integração e a análise de um grande volume de dados cuja avaliação alcança maior significado quando representada também em dimensões espaciais (x, y, z) e no tempo (t). O armazenamento dos dados é feito em um Sistema Gerenciador de Banco de Dados Relacional, na forma de tabelas que podem ser relacionadas entre si, possibilitando ao usuário fazer perguntas complexas em quatro dimensões.

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O ArcMap, aliado ao GeoHidro, permite a consulta ao banco de dados de forma complexa e ampla, por permitir a associação de dados geográficos aos dados registrados em tabelas.

O ArcMap aliado ao GeoHidro permite a consulta ao banco de dados de forma complexa e ampla, por permitir a associação de dados geográficos (mapas, imagens) aos dados registrados em tabelas (monitoramentos). É capaz de responder a questões que envolvem a correlação de ambas as fontes de dados, gerando automaticamente novos temas específicos. Outra vantagem é a padronização da visualização das informações, como geração de gráficos e relatórios. A integração dos dados geográficos com um banco de dados relacional proporciona a otimização do processo de produção de figuras, mapas, tabelas, gráficos para relatórios e laudos.

GIS e modelagem 3D são as tecnologias mais utilizadas no setor de mineração

O sistema inclui um módulo de coleta de dados a partir de Pocket PC ou via Web. Oferece recursos específicos como criação de formulários de cadastros, validações dos dados de entrada, cálculos entre os dados armazenados, inserção de listas de opções pré-definidas, que garantem ao usuário coletar dados de campo diretamente em meio digital, eliminando o trabalho de digitação posterior.

Está sendo desenvolvido um módulo para análises 3D avançadas, utilizando o programa Surpac. Neste módulo será possível visualizar em tempo real a mina subterrânea, superfície, imagens de satélite e nível de água. Mas, quais são os principais benefícios da criação deste sistema? Redução substancial dos custos de gerenciamento e controle; acesso compartilhado, porém controlado aos dados; garantia de segurança e integridade dos dados, e possibilidade de extrair a informação de maneira rápida, segura e atualizada do banco.

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Figura 02: Interface gráfica do módulo Tailings da Surpac

Geotecnologias estão presentes nas Minas de Carajás
Preocupação com o meio ambiente é uma realidade para as companhias de exploração de minério há muito tempo. As minas de ferro da Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), localizadas em Carajás, Estado do Pará, são certamente um exemplo a ser seguido.

A CVRD possui uma produção média de 60 milhões de toneladas de minério de ferro por ano. Para o processamento físico deste minério, geram-se cerca de 8,5 milhões de toneladas de rejeito por ano que são destinados as duas barragens sendo uma de contenção de sedimentos e outra de rejeitos denominadas de Geladinho e Gelado. Dentro da política ambiental e de qualidade da companhia, o destino do rejeito do processo de beneficiamento do minério de ferro e o reaproveitamento da água utilizada neste processo são tratados de forma criteriosa e prioritária.

Para isto foi desenvolvido, juntamente com a Geoexplore, o sistema GeoBarragem, com o objetivo de monitorar o aporte de resíduos da usina, otimizar o monitoramento geotécnico e ambiental das barragens de rejeito e o preenchimento destas barragens, usando recursos de GIS e modelagem 3D.

O GeoBarragem é um produto que integra ramos distintos do geoprocessamento aumentando o poder de análise dos dados relacionados a barragens de rejeitos, suportando as necessidades de gerenciamento, manutenção e tomada de decisões. Ele é composto por um coletor de dados, um sistema gerenciador de banco de dados (SGBD), um software para integração e análise espacial de dados e um simulador de preenchimento de barragens.

Através do módulo de coleta de dados Logmate, o técnico de campo armazena as informações observadas no local diretamente no banco de dados, possibilitando a padronização da coleta dos dados e diminuindo a possibilidade de erros gerados devido à manipulação desnecessária dos dados.

O módulo de SGBD tem a função de armazenamento e geração de relatórios dos dados que estão, direta ou indiretamente, relacionados às barragens. Na área de inspeção de barragens o técnico responsável tem a opção de cadastro de todos os itens observados durante a inspeção, contemplando manutenção das calhas de rejeito, canaletas, piezômetros, talude, estrutura da barragem, entre outros. A área de gestão de barragens contempla as necessidades de armazenamento de dados referentes à meteorologia, batimetria, piezometria, estabilidade do talude, quantidade de água e rejeito despejado, nível da barragem, sondagem, cadastro de equipamentos, dados de produção da usina e custos. Esta interface possibilita a geração de relatórios automatizados, além de itens gerados a partir de cálculos específicos respondendo às necessidades básicas para a operação do sistema usina-barragem.

No módulo ArcGIS, os dados são manuseados em um Sistema de Informações Geográficas (GIS) e podem ser integrados a outras informações como hidrografia, hipsometria, vias de acessos, infra-estrutura e imagens de satélite. Desta forma, através das ferramentas que o software dispõe, as tarefas de atualização dos dados, consultas, análise espacial, confecção de gráficos, relatórios e mapas, são bastante simplificadas.

O software Tailings constitui o módulo de simulação de preenchimento de barragens onde, através de parâmetros técnicos do tipo de material, produção, pontos de descarga e batimetria da barragem, pode-se visualizar e simular em 3D a situação ao longo do tempo (Figura 01). Este módulo permite otimizar a deposição de rejeitos e aumentar a vida média das barragens, evitando obras de engenharia muitas vezes precipitadas e onerosas, além de evitar intervenções desnecessárias no meio ambiente.

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Figura 01: Exemplo de Interfaces Operacionais do Sistema de Gestão Hidrogeológica – GeoHidro

O desenvolvimento do GeoBarragem representa um importante passo dado pelos responsáveis pela operação das barragens de rejeito das minas de ferro de Carajás, uma vez que este sistema desempenhará um papel fundamental no processo e no suporte à tomada de decisões (Figura 03).

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Figura 03: Mostra o processamento dos dados e tomada de decisões (Da esquerda para direita – Teruo Sato e José Carlos)

Mário Conrado Reinhardt
Diretor da Geoexplore
mario.reinhardt@geoexplore.com.br

Reginaldo Gomes Portes
Coordenador da Geoinformática da Geoexplore

Cristian Bittencourt
Geólogo -Votorantim Metais

Eber Casado de Araújo,
Geólogo -Votorantim Metais

Ricardo Barbosa dos Santos
Gerente Geologia – Votorantim Metais

José Carlos Oliveira
Técnico Especializado em Produção da CVRD

Teruo Sato
Gerente de Área da CVRD

Jose Anselmo Campos
Engenheiro de Minas da CVRD