No setor de mineração, uma das maiores lacunas relacionadas a geociências está entre a compreensão da formação de depósitos de minério e a aplicação na estimativa de recursos. Avanços significativos, incluindo métodos analíticos e de geração de imagens, proporcionam uma melhor compreensão das interações entre fluidos hidrotermais e rochas hospedeiras.
Avançados métodos geoestatísticos e melhorias em recursos de hardware e software permitem o processamento e a interpolação de grandes volumes de dados de furos de sondagem com rapidez. No entanto, às vezes, falta comunicação entre geociências e geoestatística causando redução da confiança na classificação de recursos e em decisões corporativas inadequadas. Essa é a oportunidade e o futuro da modelagem geológica.
Há décadas, a abordagem do sistema mineral é aplicada com sucesso no setor de mineração e descreve o processo pelo qual as concentrações de elementos químicos resultantes de processos naturais são transportadas, concentradas e entregues (da sua origem até o depósito). Essa abordagem originou-se no setor de óleo e gás, onde a compreensão de todo o sistema fonte-caminho-reservatório é fundamental em esforços caros de exploração.
Os avanços em software permitem incluir componentes do sistema mineral no fluxo de trabalho para modelagem de depósitos. Por exemplo, uma melhor compreensão dos caminhos de fluidos (geralmente estruturas) e das interações entre fluidos e rochas destaca a forma e a continuidade dos domínios de teor alto, além dos limites entre os domínios de teor alto, teor baixo e rejeitos.
Aplicação consistente de regras relacionadas a geologia
O avançado software para modelagem implícita permite incluir regras relacionadas a geologia e relações de tempo como restrições. Isso inclui relações de tendências de cortes transversais entre falhas e outras feições estruturais, além da natureza e da posição dos contatos entre unidades geológicas, como de deposição, conformável, de erosão ou relacionada a intrusão. Elas são essenciais para criar um modelo geológico válido e consistente, especialmente se for necessário apresentar relações complexas, como com depósitos de minério maiores e/ou de teor alto. Esperamos que, em breve, soluções de software com ferramentas intuitivas e simples para aplicar regras e relações se tornem o padrão do setor a fim de garantir que os modelos representem a compreensão da geologia complexa em 3D (Figura 1).
O recurso para criar e testar várias interpretações geológicas de maneira rápida e contínua é outra vantagem significativa. Ele permite criar vários cenários geológicos válidos a partir do mesmo conjunto de dados, além de interpretações pessimistas e otimistas. No setor de mineração, isso pode melhorar a compreensão das incertezas e reduzir a dependência de um único modelo de recursos e reservas para planejamento e decisões estratégicas. Isso também pode tornar o processo de modelagem mais científico.
Modelagem implícita usada para estimativas de recursos
A principal vantagem da modelagem implícita são os interpolantes matemáticos. Eles criam as superfícies entre pontos conhecidos em furos de sondagem em vez de construções explícitas ou manuais. Em algumas soluções de software para modelagem, os interpolantes são matematicamente equivalentes a krigagem, um dos métodos mais conhecidos e usados de interpolação geoestatística e linear. Agora é possível usar interpolantes que geram domínios geológicos também para elaborar estimativas de teores a fim de simplificar e integrar amplamente os fluxos de trabalho para modelagem geológica e geoestatística. Isso potencialmente combina geociências e geoestatística em um fluxo de trabalho contínuo, que apresenta resultados adequados à finalidade e permite mais controle geológico no fluxo de trabalho para estimativas e no modelo final de blocos.
Vista em planta de cava a céu aberto com linhas de curvas de nível para controle de teores com base nas tendências estruturais
Mais geologia nos modelos de controle de teores
A etapa de controle de teores da mineração tem mais informações geológicas e, geralmente, o menor tempo para tomar decisões sobre limites. Decisões erradas podem ser muito caras e gerar resultados ruins de conciliação. Em uma recente conferência sobre geologia de mineração, um profissional de geoestatística mundialmente conhecido declarou:
Cada vez mais, percebe-se que problemas de conciliação estão relacionados à falta de conhecimento sobre o minério em termos da localização dos limites geométricos do minério e à compreensão inadequada das irregularidades dos contatos e da capacidade da mineração de basear-se neles.
Isso está diretamente relacionado à lacuna de conhecimento entre geologia e geoestatística. O software para modelagem implícita pode preencher essa lacuna criando e atualizando rapidamente sem afetar as regras relacionadas a geologia.
Geralmente, as tradicionais linhas de escavação com controle de teores são linhas retas com cantos agudos (Figura 2) criadas usando dados de uma única bancada. As tendências estruturais na modelagem implícita (que imitam os caminhos estruturais dos fluidos de minério) significam a possibilidade de criar rapidamente modelos de controle de teores mais realistas (Figura 3) usando todos os dados disponíveis acima e abaixo dessa bancada específica. As linhas de escavação resultantes se parecem mais com o que você espera ver como resultado de fluidos de minério pelas rochas hospedeiras. Além disso, com mais equipamentos automatizados e guiados por GPS para mineração, é possível seguir curvas de nível mais irregulares e curvas.
Modelagem implícita para treinamento em geociências (de salas de aula até recursos)
Para os geocientistas, o componente mais crítico é ter o conhecimento e o treinamento adequados para criar modelos de recursos complexos e multidisciplinares que agregam valor e benefícios para a sua empresa, o setor e a sociedade.
As novas habilidades essenciais incluem:
- Ferramentas e sensores geofísicos ao longo dos furos de sondagem
- Sistemas e análises de amostras em tempo real
- (como espectroscopia de ruptura induzida por laser, fluorescência de raio X e difração de raio X)
- Sistemas hiperespectrais para digitalizar amostras de sondagens e frentes de lavra de minas
- Sistemas smart bit e de monitoramento durante a perfuração
- Equipamentos automatizados de perfuração e equipamentos associados
- Análise e integração de dados
A compreensão geológica sempre será a habilidade mais importante na criação de modelos geológicos válidos. A modelagem implícita aproveita ao máximo o grande volume de dados geocientíficos em tempo real.
Os geocientistas precisam desenvolver habilidades multidisciplinares para compreender melhor os requisitos de todas as disciplinas técnicas e dos futuros clientes de modelos de recursos. Essa é uma oportunidade para que o setor, os prestadores de serviços e as universidades trabalhem juntos para desenvolver programas de treinamento visando atrair e manter os melhores talentos e mostrar a mineração como um setor sofisticado e de alta tecnologia.
Modelos e cenários fáceis de criar e atualizar são fundamentais para ajudar a divulgar a compreensão das várias disciplinas. Esse é o futuro da modelagem geológica. Os fluxos de trabalho para modelagem implícita com base nas regras relacionadas a geologia podem melhorar a compreensão das incertezas, das oportunidades e dos riscos, além de permitir a extração de corpos de minério com mais eficiência, responsabilidade ambiental e segurança.
Paul Hodkiewicz
Gerente sênior de desenvolvimento de tecnologias