boas práticas em estimativa de recursos minerais · desigualdade? •e se forem coincidentes,...

As fontes de incerteza na estimativa de recursos minerais

(o que afeta a estimativa da massa e dos teores?)

João Felipe Costa, DEMIN, UFRGS

Reflexões iniciais

• Devemos esperar que nossas estimativas sejamcoincidentes com o realizado?

• Os teores e massas previstos serão iguais aosminerados?

• Se não forem, o que pode estar causando essadesigualdade?

• E se forem coincidentes, significa que estamosfazendo tudo corretamente?

Reflexões iniciais

• Queremos fazer estimativas corretas, MAS qual o teor correto?

• O que ou qual é o teor REAL? Temos de fato acesso a esse valor?

• Holy Graal (calice sagrado da estimativa de recursosminerais!!)

• Talvez eu os decepcione: falarei sobre obviedades

“Dê-me um banco de dados com X,Y,Z e qualquer atributo, e eu te dou um

modelo krigado”

“ O mundo é X,Y, Z e qualquer coisa que desejes modelar, passe para cá os

dados que eu krigo!”

“Eu quero os dados (em excell, access, etc), o resto que aconteceu antes não

me interessa”

“Deve existir na matemática um método para estimar corretamento teores de

minério” (preferencialmente, SEM ERRO!)

Frases de um tolinho por volta de 1983…

Reconciliação de teores e massa

Geological uncertainty

Uncertainty in grades

Reconciliation 1

Block model for short-term planning

Block model for long-term planning

Reco

nciliatio

n 2

Mine Pit

Uncertainty in grades due to sampling

Reconciliation 3

Processing plant

A avaliação de recursos envolve diversas etapas, sendo elas:

i. Amostragem, sondagem:

• logging;

• preparação de amostras;

• controle topográfico dos furos;

• análise química.

ii. Modelagem

• tradicionalmente, feito “a mão” em softwares (CADs geológicos);

• emprego incipiente de métodos geoestatísticos/geomatemáticos.

iii. Estimativa

• Seleção de método de krigagem;

• Boa modelagem das funções de continuidade espacial;

• Como lidar com valores extremos (outliers);

• etc.

iv. Classificação de recursos

• vários métodos (muitos relativamente empíricos).

Avaliação de recursos

Triunvirato da estimativa

A obtenção dos dados pode ser realizada através de diversas formas:

sondagem, mapeamento geológico, geofísica), sendo necessário certificar-se

de:

• definição do método de sondagem e dos procedimentos de QAQC;

• definição de códigos para litologias e para as sondagens (geólogo senior x

geol junior fazendo logging de sondagem;

• acuracidade topográfica na locação dos collars;

• acuracidade na topografia down the hole;

• efeito informação, aumento da densidade amostral

• método de preparação amostral e analítico distinto em uma ou outra etapa

(longo prazo dif do curto prazo)

Razões para diferenças nos teores, massa e metal

contido causadas por problemas na obtenção dos

dados

1. A recuperação de testemunho ….

…e consequente influência no cálculo dos teores

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Erro

Recuperação (%)

FeT

Menor valor

Maior valor

25 33 50 7566

A recuperação de testemunho ….

…e consequente influência no cálculo dos teores

A recuperação de testemunho…

Sua influência na definição de contatos (e consequente cálculo de volumes)

Evidências na diferença de posição nos contatos geológicos dos furos FDDI-0220 (à esquerda) e FDI-0270 (à direita) que podem causar diferenças na definição de volumes do modelo geológico.

2. A questão da densidade…

e consequente influência no cálculo das tonelagens

Média por litotipo x krigagem em cada blocoMedição ao longo da composta x 20 cmPerfilagem geofísica

Trabalhar com valores médios, só iráacertar na média

Cada bloco, em cada zona estará errado!

Submestimativa anos iniciais, super em anos proximos ao final.

3. Método de preparação de amostras...

Diferentes protocolos de preparação em cada etapa do processo (cadeia produtiva)

Desconhecimento dos fundamentos de TOS

...se o input tem problemas >> consequências nos cálculos dos teores (amostras e blocos interpolados – simulados)

4. Métodos usados para análise química...

Diferentes métodos de análise química usados ao longo de diferentes periodos (desde que iniciou a pesquisa mineral do depósito( XRF – Atomic Absortion – etc)

Regressão e ajustes para adequar passado ao presente

...com consequências nos cálculos dos teores (amostras e blocos interpolados – simulados)

5. definição de códigos para litologias nas sondagens (geólogo senior x geol

junior fazendo logging de sondagem;

6. mudança do logger e de critérios para definição dos contatos ao longo das

várias etapas da pesquisa

…. e consequente diferença no cálculo dos volumes (e massas)

Cont. razões para diferenças nos teores, massa e

metal contido causadas por problemas na obtenção

dos dados

• acuracidade topográfica na locação dos collars;

• acuracidade na topografia down the hole;

7. O controle topográfico da informação

8. efeito informação, aumento da densidade amostral

Cont. Razões para diferenças nos teores, massa e

metal contido causadas na obtenção dos dados

Mais amostras = mais resolução = diferentes resultados localmente. Poucas mudanças globalmente

i. Logging (geológico, geotécnico):

• organizar clara e sistematicamente os logs, em papel e arquivos digitais;

• definição inequívoca dos códigos de geologia, geotecnia e intemperismo;

• definição do nível d´agua;

• anotar recuperação de testemunhos ;

• anotar intervalos amostrados ;

• armazenamento adequado e seguro dos testemunhos .

Óbvio? Então pratique o óbvio!!

Recomendações para reduzir erros:

Obtenção dos dados

i. Geofísico (superfície e down hole)

• métodos usados;

• calibração e filtros empregados;

• apresentar logs geofísicos (evidência física equivalente a testemunho!).

ii. Dados (não-geofísicos):

• densidade in situ medida para todos os intervalos;

• comparar dados geoquímicos (ou físicos) com geofísicos;

• medir e usar correlações quando possível.



Definição do protocolo de preparação e métodos analíticos adequados

para o minério em questão

• procedimentos de laboratório higiênicos e organizados;

• quality assurance and quality control: verificar a certificação de laboratório (normas

ISO ou ASTM), uso de materiais de referência certificados padrão, normas internas,

duplicar amostragem e inter-laboratorial round-robin para monitorar a precisão e

exatidão da amostragem;

• definir nível de precisão e acuracidade aceitáveis. dado ruím não leva a informação e

sim a desinformação!

Banco de dados x Bando de dados




Banco de dados

i. utilizar o banco de dados de forma apropriada, assegurando:

• a qualidade dos dados com garantia no local;

• estrutura de banco de dados, aplicativos e procedimentos utilizados devidamente

documentados;

• dados adequadamente protegidos por backups do sistema;

• validação do banco de dados.

ii. verificar a integridade dos registros geológicos e amostragem (por exemplo, nenhuma

amostra sem detalhes de collar, sem lacunas ou sobreposições entre as amostras, etc.);


Banco de dados

ii. rever os valores abaixo do limite de detecção e aplicar os valores padrão para sua

identificação no banco de dados (diferentemente de dados com ausência de amostra);

iii. verificação visual dos dados (por exemplo, locação dos furos de sondagem). Comparar

dados geológicos digitais e de ensaio com os registros em papel (check randômico – 2%

do BD por exemplo);

iv. revisão de dados estatísticos, incluindo a análise univariada e multivariada.

Nota final:

Em geral, os procedimentos de QA/QC estão nas etapas de laboratório. No lab somos rigorosos e geralmente fazemos um trabalho bom.

Mas…. as etapas de campo?

E…

Logging?

Contatos?

Certificar recuperação (core recovery)?

Localização down the hole?

i. Critérios para interpretação, definição de domínios litológicos e unidades (DGs) usados para modelar os

recursos minerais.

(Não há modelo que seja bom para tudo: geológico, geomecânico, de teores, hidrogeológico,

geometalúrgico)

ii. Bom entendimento do que controla a extensão da mineralização

iii. Domínios do modelo:

• litologia?

• teor?

Cont. Razões para diferenças nos teores, massa e

metal contido causadas na obtenção dos dados

9. Interpretação geológica

iv. Existe alternativas para interpretação geológica usada? Se sim, quais as implicações ou variações que o

modelo poderia ter se fosse feito uma nova hipótese construtiva.

(a beleza do computador – fazer tudo de novo e visitar novas alternativas!)

v. Fazer uma análise crítica sobre a malha de sondagem empregada. É suficientemente densa para definir as

geometrias dos corpos (estruturas) que estou a interpretar?

Interpretação geológica

Otimismo x pessimismo (raro)

O depósito é como um filho para um modelador (ele tende sempre a o fazer

parecer melhor do que ele de fato é).



Erros comuns


Necessidade de introduzir modelos probabilisticos para avaliar incerteza em

modelos geológicos

Por exemplo: IK, SISIM; GTSIM, PGSIM; MPS, DistSIM

Probability Maps of occurrence for each lithotype.

HEMATITIC ORE ITABIRITIC ORE WASTE

Trabalhos recentes

33

Vertical Sections of the probability maps.

HEMATITIC ORE

ITABIRITIC ORE

WASTE

34

Todo o visto até o momento antecede a estimativa:

Pré-Geoestatística

** Agora, vamos estimar, tendo em mente as fontes de erro apresentadas

(9)

i. Realizar análise estatística do banco de dados, de acordo com a

interpretação dos domínios definidas na construção do modelo;

ii. Checar se os domínios geoestatísticos/geológicos definidos corroboram a

estatística dos teores (e vice-versa);

iii. Mapear valores extremos (espúrios e altos teores);

iv. Revisar critérios para composição de amostras. Checar suporte no dataset

(por comprimento, densidade, volume- diâmetro, tipo de sonda, etc.).


Estatística

i. Os estudos geoestatísticos devem examinar os teores da variável principal

e todas as demais que afetam o processo ou o produto;

ii. Cada variável deve ter sua continuidade espacial devidamente medida e

modelada;

iii. Existem várias funções de continuidade espacial disponíveis (além do

variograma);


Boas práticas na definição da continuidade espacial

i. A continuidade espacial é uma propriedade do fenômeno e não dos dados;

ii. Todos os parâmetros físico e químicos de um depósito mineral possuem

continuidade espacial.

AXIOMA:

Continuidade especial existe: com dados ou sem dados para calculá-la e

modelá-la!

Boas práticas na definição da continuidade espacial

i. definir as dimensões do bloco de maneira apropriada, de acordo com o

espaçamento amostral e variabilidade do parâmetro a ser interpolado;

ii. verificar se as interpretações dos domínios geram volumes compatíveis

com o estilo da mineralização e com a base de dados;

iii. identificar as amostras a serem usadas nas estimativas de cada domínio;

iv. verificar os contatos do modelo (fisicos e/ou quimicos) com “análise de

contatos”.


Modelo de blocos

Estimativa

• verificar se o método de estimativa de recursos é adequado para avaliar o

estilo de mineralização;

• os parâmetros utilizados são adequados para as amostras utilizadas, o(s)

domínio(s), análise de continuidade espacial ?

• avaliar a sensibilidade dos parâmetros de interpolação (variando os

parâmetros de busca, o número de amostras, modelos de continuidade

espacial), se aplicável;

• tratar os valores extemos (outliers) de forma adequada durante a estimativa;

• foram executados estimativas alternativas (por exemplo, NN ou swath plots)

para fins de validação;

Estimativa

• validar interativamente, na tela, os furos de sondagem e modelo de blocos,

para avaliar a localização espacial correta, a sobreposição de modelos de

blocos, e deslocamento adequado devido a uma falha.

• o volume estimado é aproximadamente semelhante ao volume do modelo

geológico?

• verificar se o teor médio estimado é aproximadamente semelhante ao teor

médio desagrupado das amostras;

• avaliar se não há uma suavização excessiva no modelo estimado;

• como a densidade foi abordada durante a estimativa?

Existem várias coisas conspirando contra a gente, para fazer que as estimativas nos

levem ao erro !!

A boa prática está na combinação de asseio, capricho, organização e boa técnica

(domínio dos princípios).

Incluiu-se:

i. entendimento dos princípios geológicos que controlam a mineralização;

ii. entendimento e domínio da teoria da amostragem;

iii. boas práticas de topografia, incluindo geoposionamento down the hole;

iv. entendimento e coerência na descrição dos furos;

v. Etc. etc.

Estou cada vez mais longe do que eu acreditava em 1983 !!

Conclusões parciais

Agora, somente sob a ótica geoestatistica:

v. compreeensão das técnicas de modelagem geológica e dominio dos softwares

específicos;

vi. correto entendimento dos métodos geoestatísticos e sua aplicação (constante

inovação).

Qualquer problema entre (i) e (v) compromete (vi). Então, não existe geoestatística sem

(i) a (v) coerente. E não adianta ser bom em (i) a (v) e comprometer em (vi)

Um avaliador de recursos minerais deve ter domínio de (i) a (vi) !!!!


t = r V

(Massa = densidade x volume)

Densidade está desbalanceada na equação

QA/QC da sondagem

Perfilagem geofísica combinada a geoestatística

Comentário final

Existe uma longa lista de problemas e dúvidas em nossa atividade (mineraçãocomo um todo, avaliação de depósitos minerais em especial)

Isto é ruim ou bom?

É ótimo!

Temos bastante o que fazer, investigar e pesquisar.

O dia que as dúvidas encerrarem, estaremos pronto para aposentadoria!

Conclusões

boas práticas em estimativa de recursos minerais · desigualdade? •e se forem coincidentes,...

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