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CUBAGEM DE JAZIDAS Introdução Quando é realizada a avaliação da jazida? • Durante a fase de avaliação O que é necessário definir antes da avaliação: • Os parâmetros para otimização das malhas prospectivas • Relacionam-se com o grau de confiabilidade das reservas bloqueadas Parâmetros necessários para avaliação de jazidas: • Tamanho e natureza dos corpos mineralizados • Tipo de reserva que se deseja calcular (bloquear) • Escolha do método de cubagem da jazida Cubagem de jazidas • Efetuada a partir da execução de campanhas prospectivas por poços, trincheiras, sondagens. • Estabelecer parâmetros: – Teor – Espessura da camada de minério – Tamanho da área ocupada pelo depósito – Densidade Cubagem de jazidas • Métodos convencionais utilizados para determinar volume/tonelagem e teor. • Baseados nos princípios de interpretação • Vantagem – simplicidade, podem ser feitos no campo. Cubagem de jazidas • Métodos convencionais utilizados para determinar volume/tonelagem e teor. • Baseados nos princípios de interpretação • Vantagem – simplicidade, podem ser feitos no campo. ➢Método da área de influência ➢Método dos triângulos ➢Método das secções geológicas Princípios da interpretação • Permitem a interpretação dos valores da variável de interesse entre dois pontos contíguos de amostragem. • Procuram atribuir, com base nos valores dos pontos amostrados, os valores nos pontos não amostrados. Quais são os princípios de interpretação 1. Princípio da Mudança gradual ou lei da função linear 2. Princípio dos Pontos mais próximos ou esfera de igual influência 3. Princípio da Generalização ou empírico 1. Mudança gradual ou lei da função linear Os valores de uma variável de interesse (t, e, d) mudam gradual e continuamente ao longo de uma reta ligando dois pontos de amostragem adjacentes. x-x1 x2-x1 T2- T1 T-T1 x1 x2 distância Teor T2 T1 1. Mudança gradual ou lei da função linear x1 x2 distância (x-x1) (x2-x1) (T2- T1)(T-T1) Teor T2 T1 Principio da variação gradual para interpolação do teor T no ponto X entre os pontos de amostragem 1 e 2. 1 2 x1 x2 distância (x-x1) (x2-x1) (T2- T1)(T-T1) Teor T2 T1 ? X X, entre X1 e X2 é: (T2-T1) = (T-T1) (X2- X1) =(X-X1) Principio da variação gradual para interpolação do teor T no ponto X entre os pontos de amostragem 1 e 2. 1 2 1. Mudança gradual ou lei da função linear o teor T, em um ponto qualquer Conhecida a lei de equação da reta - É possível interpolar o teor em qualquer ponto, dentro do limite de amostragem. x-x1 x2-x1 T2- T1 distância T-T1 x2 Teor T2 T1 T=T1 + (X-X1)(T2-T1) (X2 – X1) T1 (T2-T1) (X2-X1) constante coeficiente angular da reta. X 1 x1 2 1. Mudança gradual ou lei da função linear o teor T, em um ponto qualquer X, entre X1 e X2 é: 2. Pontos mais próximos ou esfera de igual influência • Admite que o valor da variável de interesse, em um ponto não amostrado, é igual ao do ponto mais próximo. • Deriva-se deste princípio o conceito de zona de influência como sendo a meia distância entre dois pontos de amostragem, a influência de uma ou outra amostra. 2. Pontos mais próximos ou esfera de igual influência • As zonas de influência das amostras (X1,T1) e (X2,T2), dadas pela aplicação do princípio dos pontos mais próximos. x1 x2 distância Teor T2 T1 Zona de influência Teor =T1 Teor =T2 2. Pontos mais próximos ou esfera de igual influência • As zonas de influência das amostras (X1,T1) e (X2,T2), dadas pela aplicação do princípio dos pontos mais próximos. x1 x3 x4 x2 distância Teor T2 T1 Zona de influência Teor =T1 Teor =T2 • O teor no ponto X3 = T1 por estar mais próximo de X1 e • no ponto X4 = T2 por estar mais próximo a X2. 3. Generalização ou impírico • Permite a extrapolação de teores em partes ou em todo o depósito, segundo critérios geológicos de continuidade da mineralização ou por correlação com depósitos similares. • Justificado na fase inicial da pesquisa e para cálculo de recurso inferido. 3. Princípio da Generalização ou impírico • Aplicação do princípio da generalização, supondo-se a mineralização limitada por falha. x1 x0 x2 distância Teor T2 T1 Falha Geológica 3. Princípio da Generalização ou impírico • Aplicação do princípio da generalização, supondo-se a mineralização limitada por falha. x1 x0 x2 distância Teor T2 T1 Falha Geológica • Qualquer ponto a esquerda da falha terá o teor do ponto X1 e à direita o teor do ponto X2. Etapas da avaliação de reservas - 1a – preliminar – processos geofísicos – ideia geral do comportamento do minério em profundidade - 2a – implantação da malha de sondagem exploratória (coeficiente de variação) - 3a – equidistância da amostragem e número de sondagens Reservas As reservas podem ser enquadradas em três categorias: - medidas - indicadas - inferidas Estas categorias dependem de que? • tipo de depósito a ser avaliado • tipo de campanha a ser realizada (sondagens, serviços mineiros) • das malhas (retangulares, quadradas) ● Reservas Medidas – correspondem as reservas vue (na França), proved ou measured (na Inglaterra e EUA) - é o resultado mais próximo que se pode chegar em relação ao conteúdo e ao teor de minério do depósito mineral avaliado - Os erros podem atingir até 20% (conteúdo de minério) - Estabelecida a partir do conhecimento das faces de um bloco de minério (através de sondagens e/ou serviços mineiros) ● Reservas Indicadas – correspondem as reservas problable (na França) e problable ou indicated (na Inglaterra e EUA) - baseiam-se em evidências geológicas estabelecidas na fase de pesquisa e que são extrapoladas até distâncias razoáveis do corpo de minério estudado. - admite-se o erro de até 40%. ● Reservas Inferidas – Possibles (na França) e prospective ou inferred (na Inglaterra) - são meras estimativas apoiadas por dados esparsos em área onde não foram realizados trabalhos sistemáticos de pesquisa. - o erro pode ser superior a 40%. Reservas X Tamanho e Tipos dos Corpos Mineralizados a) Jazidas de fácil avaliação (Jazidas com grandes reservas de minério) a1) Corpos com distribuição regular de teores - Ex: camadas de carvão, calcário e de cromita do tipo Bushveld - Corpos estratiformes, sedimentares ou não -Corpos horizontais ou sub-horizontais - Reservas obtidas: ● Reservas medidas: sondagens verticais espaçadas de 100 a 200 metros ● Reservas Indicadas: sondagens espaçadas de 200 a 400 metros a2) Corpos com distribuição irregular de teores Ex: depósitos lateríticos de níquel e bauxita depósitos de concentração residual de pirocloro e fosfato depósitos do tipo Cu-Mo pórfiro - Reservas obtidas: ● Reservas medidas: furos de sondapoços de pesquisa, etc., dispostos em malha quadrada, espaçados de 25m ● Reservas Indicadas: sondagens em malhas com espaçamento de 50 metros ou mais b) Jazidas difíceis de serem avaliadas - Depósitos de médio porte - Forma variável - Descontínuo (interrompido estruturalmente - Teores distribuídos de forma irregular - Ex: escarnitos, veios polimetálicos e jazidas de talco - Reservas obtidas: ● Reservas Medidas: através de serviços mineiros (galerias) e de sondagens em subsuperfície c) Jazidas extremamente difíceis de serem avaliadas -Ex: Depósitos de pedras preciosas Veios hidrotermais contendo metais raros Depósitos lateríticos de ouro Jazidas de platina e kimberlitos -Reservas obtidas: ● No máximo reservas inferidas ● Reservas medidas ou indicadas advém da lavra do depósito Classificação das jazidas do ponto de vista da avaliação de reservas É baseada nos seguintes critérios: • tamanho dos corpos mineralizados • natureza e continuidade da mineralização • grau de regularidade morfológica do minério Jazidas do Primeiro Grupo -Depósitos estratiformes (depósitos sedimentares marinhos) -Possuem grandes dimensões -Forma mais ou menos constantes -Regularidade na distribuição de teores -Exemplos: • jazidasmetamórficas de Ferro (QF e Serra dos Carajás) • depósitos sedimentares com disposição horizontal a subhorizontal, como os calcários, carvão, sais, gipsita, depósitos de ferro e manganês de origem marinha • depósitos de granitos e gnaisses e pedras para serem utilizadas como material de construção - Reconhecimento inicial: sondagens longitudinais de até 1000m, acompanhadas de sondagens transversais eqüidistantes de 400 a 500m -Reservas medidas: sondagens verticais eqüidistantes de 100 a 200m -Reservas indicadas: sondagens espaçadas de 200 a 400m -Reservas inferidas: extrapolação dos dados obtidos nas áreas prospectadas. Jazidas do Segundo Grupo - Jazidas de grandes dimensões - Apresentam distribuição relativamente irregular do conteúdo metálico - Os principais depósitos são: • jazidas de alteração superficial (depósitos de níquel e bauxita) • jazidas ligadas a pequenas intrusões alcalinas, carbonatitos e nefelina sienitos • jazidas ligadas as rochas ultrabásicas (depósitos de ilmenita, magnetita/ilmenita, cromita, níquel e cobre) • algumas jazidas sedimentares estratiformes de ferro e manganês • jazidas hidrotermais de grande porte como as stockworks de cobre disseminados • depósitos grandes de grafite, numerosos placers, e alguns depósitos de carvão - Reconhecimento inicial: a partir de furos de sonda verticais espaçados de 200 a 300m -Reservas medidas: furos eqüidistantes de 25 a 100m -Reservas indicadas: sondagens espaçadas de 50 a 150m -Reservas inferidas: sondagens isoladas ou extrapolação dos dados Jazidas do Terceiro Grupo -Jazidas de tamanho médio -Forma variável -Mineralização interrompida -Distribuição metálica irregular a muito irregular - Os principais depósitos são: • a maioria de depósitos de minerais não ferrosos e metais raros em escarnitos • veios polimetálicos • jazidas de talco • vários placers auríferos ou com platinóides e diamante • depósitos pequenos associados a veios ou a corpos de forma lenticular, especialmente, minérios de cobre e níquel, minérios de ouro, chumbo- zinco e jazidas de urânio. - Reconhecimento inicial: a partir de sondagens aleatórias para determinação de controles de mineralização -Reservas medidas: somente através de trabalhos mineiros, auxiliados por sondagens de subsuperfície -Reservas indicadas: circulam a reserva medida e são determinadas por trabalhos mineiros ou por sondagens espaçadas no máximo de 50 a 70m Reservas inferidas: calculadas somente em setores com muita informação geológica, mesmo assim com a utilização de sondagens espaçadas de 90 a 150m. Jazidas do Quarto Grupo -Jazidas pequenas ou de tamanho médio -Extremamente interrompidas -São exemplos: • pegmatitos mineralizados em cassiterita, tantalita, columbita, berilo, muscovita, quartzo ótico, etc; • escarnitos contendo Sn, Pb-Zn e as vezes mineralizações de sheelita; • jazidas ultrabásicas de platina e diamante; • a maioria dos depósitos de pedras preciosas; •veios hidrotermais contendo metasi raros ou nobres e apresentando mineralização extremamente interrompidas; -Obtenção de reservas: extremamente difícil. Geralmente a lavra é conduzida juntamente com a prospecção -Neste depósitos raramente são dimensionadas reservas medidas ou indicadas, no máximo reservas inferidas e mesmo assim com baixo nível de segurança 5.3 Cubagem de jazidas: métodos clássicos - O que significa cubagem de jazidas? • Determinar o volume/tonelagem e teor dos depósitos minerais - Como é realizada a cubagem de jazidas? • Campanhas prospectivas (poços, trincheiras, sondagens, ...) Quais os parâmetros necessários para a cubagem de jazidas? - Teor - Espessura do corpo de minério - Tamanho da área ocupada pelo depósito ● Métodos Clássicos - área de influência - dos triângulos - das seções geológicas (Ver figuras). Método dos fatores e área médios Ou Método da área de influência • Suposição de que certos segmentos ou blocos do corpo mineral são similares geológico e tecnologicamente a outras porções do mesmo depósito. • • • • Depósitos tabulares, acamadados Depósitos aluviais, coluviais, eluviais Jazidas lateríticas (bauxita, Ni) Concetração residual (Nb e apatita em carbonatito). Método dos fatores e área médios Método da área de influência • Empregado em depósitos onde fica fácil a abertura de poços em malha regular. • Cada amostra tem uma área de influência no interior da qual, o minério permanece com as mesmas características da amostra. • Determinação da área de influência da amostra 2, em amostra de canal (a) e por furos de sonda (b). Área de influência de 2. 2 • Determinação da área de influência da amostra 2, em amostra de canal (a) e por furos de sonda (b). Área de influência de 2. 2 • Determinação da área de influência da amostra 2, em amostra de canal (a) e por furos de sonda (b). Área de influência de 2. 2 Canal - A área de influência divide ao meio a distância entre a amostra central (2) e as duas adjacentes (1 e 3). Furo – liga cada furo aos furos mais próximos, traça ao meio destas retas. • Determinação da área de influência da amostra 2, em amostra de canal (a) e por furos de sonda (b). V2= S2.e2.d R2 = V2.T2 S2 - área de influência do furo 2, e2 - espessura no furo 2 T2 - teor no furo 2 d - densidade. R = V.T (Yamamoto) ou Q = T.t (Maranhão) - R ou Q reserva ou tonelagem do metal; V ou T volume ou tonelagem do minério; T ou t teor. Área de influência de 2. 2 • A reserva ou tonelagem total e o teor do minério na área pesquisada será o somatório dos valores encontrados em cada bloco. R = V.T ou Q = T.t - R ou Q reserva ou tonelagem do metal; V ou T volume ou tonelagem do minério; T ou t teor. 2 • Cálculo do volume pelo método de influência. • Distribuição para cálculos do volume de depósito de ouro de Volta Grande, RS. Métodos convencionais 1. Método dos fatores e área médios ➢ Métodos dos blocos análogos ➢ Métodos dos blocos geológicos 2. Métodos dos blocos de lavra 3. Método dos perfis e das secções geológicas 4. Métodos analíticos ➢Método dos triângulos ➢Método dos polígonos Método dos Blocos geológicos • também um método de generalização, porém o cálculo e a aplicação dos fatores médios são feitos em blocos geológicos. Subdivisão em blocos segundo caracteristicas geológicas (Popoff, 1966). Método dos Blocos geológicos Procedimento para o cálculo de recurso: a. Definição dos blocos geológicos b. Calcular o teor médio de cada furo dentro do bloco c. Determinar o teor médio do bloco Método dos Blocos geológicos Procedimento para o cálculo de recurso: d. e. f. g. Determinar a espessura média do bloco Avaliar o recurso do bloco R = VT = (AE)T Repetir para os demais blocos Recurso total soma dos recursos parciais dos blocos geológicos Métodos convencionais 1. Método dos fatores e área médios ➢ Métodos dos blocos análogos ➢ Métodos dos blocos geológicos 2. Métodos dos blocos de lavra 3. Método dos perfis e das secções geológicas 4. Métodos analíticos ➢Método dos triângulos ➢Método dos polígonos Métodos dos Blocos de lavra • Esquema de blocos de lavra: (A) secção vertical de um veio mostrado através dos trabalhos subterrâneos; (B) desenho isométrico de um bloco de lavra; a espessura do veio é menor que os trabalhos de escavação (Popoff, 1966). Métodos dos Blocos de lavra • Específico para lavra subterrânea. • O recurso é determinado pela acumulação dos recursos parciais obtidos nos blocos de lavra individuais. • Poços verticais, planos inclinados, galerias, chaminés, travessas, subidas, trincheiras.... • Blocos com forma de paralelepípedo, delimitado pela escavação subterrânea • Determinar Tm de cada lado do bloco • Determinar a Em do minério nos lados (e1, e2, e3, e4) • Determinar a área de influência das amostras de cada lado do bloco Procedimento • avaliar o recurso do bloco de lavra R = A (e1 + e2 + e3`+ e4) DTm • O recurso total é = a soma dos recursos dos blocos delavra Procedimento • Blocos com forma de paralelepípedo, delimitado pela escavação subterrânea • Determinar Tm de cada lado do bloco • Determinar a Em do minério nos lados (e1, e2, e3, e4) • Determinar a área de influência das amostras de cada lado do bloco t1a1e1 + t2a2e2 + t3a3e3`+ t4a4e4 • Computar o Tm do bloco todo: Tm= a1e1 + a2e2 + a3e3`+ a4e4 Os erros cometidos no cálculo dos teores serão excessivos se o depósito for: • Geneticamente irregular • Extremamente brechado • distribuição irregular de teor Métodos dos Blocos de lavra Métodos convencionais 1. Método dos fatores e área médios ➢ Métodos dos blocos análogos ➢ Métodos dos blocos geológicos 2. Métodos dos blocos de lavra 3. Método dos perfis e das secções geológicas 4. Métodos analíticos ➢Método dos triângulos ➢Método dos polígonos Método das secções geológicas • São traçadas seções geológicas detalhadas (transversais à direção do minério) usando todas as informações disponíveis: levantamentos topográficos e geológicos, sondagem, galeria, chaminés. • Sondagens em malhas regulares e dispostas em linha. • Utilizado em depósitos de praia, lateritas, R = (A1 + A2)/2 . H.d H R reserva A área da seção 1 e 2 H distância entre as seções Método das secções geológicas • Tonelagem entre uma seção e outra: A1 • Seções geológicas definidas por sondagens rotativas no corpo de minério garnierítico Santa Cruz, MG. Método dos perfis padrão • Blocos delimitados por duas secções adjacentes de amostragem e por uma superfície lateral. Subdivisão em blocos pelo método dos perfis padrão. Método dos perfis padrão • Para cálculo da área da secção. Seção de amostragem com n furos de sonda, separados por uma distância constante d. Pela regra dos trapézios, a área da seção é igual a soma dos (n-1) trapézios. • Mapa de localização das seções de amostragem, para o método dos perfis padrões. • Blocos de cubagem delimitados entre duas seções adjacentes de amostragem para o cálculo do recurso medido pelo método de perfil-padrão. Método dos perfis lineares • Cálculo de recurso bem mais simples que pelo método dos perfis-padrão. • É fácil porque o volume do bloco de cubagem é centrado sobre a seção de amostragem e o teor médio tb; • Os blocos de cubagem são obtidos aplica- se o princípio dos pontos mais próximos. Método dos perfis lineares • Cada bloco tem uma secção na parte central e é delimitado pela meia distância entre as secções adjacentes Recurso indicado Recurso medido Recurso indicado Subdivisão em blocos pelo método dos perfis lineares. Método dos perfis lineares Disposição dos blocos de cubagem para cálculo de recursos medidos pelo método dos perfis lineares. • Pressupõe que os valores da variável de interesse variam gradual e continuamente dentro da fronteira dos dados. • Recursos de água, gás natural, óleo, • Permite que os dados estejam dispersos na área de pesquisa – construção de isolinhas. Método das isolinhas Método das isolinhas • Mais trabalhoso dos métodos convencionais: constroi os mapas de isovalores de teores e espessuras. Mapa de isoespessuras A, e o perfil A - A´ da fatia do volume a ser calculado. Cálculo da área para determinação do volume: área delimitada (ad1,2) entre as Curvas e1 e e2 (A), e a área total (at1) da curva e1 e espessuras maiores (B). PerfilA – A´ mostrando o cálculo de volume pelas áreas limitadas. PerfilA – A´ mostrando o cálculo de volume pelas áreas totais. Métodos convencionais 1. Método dos fatores e área médios ➢ Métodos dos blocos análogos ➢ Métodos dos blocos geológicos 2. Métodos dos blocos de lavra 3. Método dos perfis e das secções geológicas 4. Métodos analíticos ➢Método dos triângulos ➢Método dos polígonos Métodos analíticos Métodos, que aplicando os princípios da interpretação, permitem avaliar recursos em blocos de formas geométricas simples como prismas de seção triangular ou poligonal. Método dos triângulos • Um dos melhores métodos para se cubar depósitos a partir de campanhas de sondagens, em malhas regulares ou não. • Baseado no principio das mudanças graduais entre estações adjacentes, que sucessivamente unidas geram uma malha triangular. • Para depósitos sedimentares, mudanças graduais e contínuas. Configuração de triângulos diferentes A e B para um mesmo conjunto de dados (Popoff, 1966). • A união de pontos sem regra pode levar a configurações de triângulos diferentes, quando feita por pessoas diferentes. Método dos triângulos • Para evitar interpretações subjetivas na construção dos triângulos, deve-se utilizar algorítimos computacionais, que segundo regras pré-estabelecidas, resultam numa única malha retangular – triângulos equiláteros. Algorítimo computacional mais utilizado: Triangulação de Delaunay. ? ? 1 (a) Determinação do centro do bloco limitado pelos furos 1, 2, 3. (b) Área pesquisada por uma malha irregular de sondagem, subdividida nos diferentes blocos triangulares. 2 Método dos triângulos • Em cada triângulo traçado, assume-se que a espessura média e o teor médio correspondem à média (geométrica ou aritmética) dos valores dos furos localizados nos vértices. 3 ? Método dos triângulos (a) Determinação do centro do bloco limitado pelos furos 1, 2, 3. ? ? ? e1.t1 + e2t2 + e3.t3 10 20 30 e1 + e2 + e3 10 20 30 Tt = e1 + e2 + e3 10 20 30 1 + 1 + 1 10 20 30 Et = E t1 .... Teor do minério nos furos 1 ..... Et espessura média no triângulo Tt teor médio no triângulo1 2 10, 20, 30 são as distâncias dos furos 1, 2, 3 até o centro O. e1... Espessura nos furos 1 ... 3 • Método dos triângulos. Áreas de influência (S1 e S2) corresponde aos furos de sonda F1, F2, F3, F4. Método dos triângulos • Mapas de triângulos construídos segundo método de Delaunay para o depósito hipotético (Yamamoto 2001). Método dos triângulos Método dos polígonos • Aplicando-se o princípio dos pontos mais próximos aos pontos de dados distribuídos em uma área, obtém-se uma rede de polígonos, cujos lados encontram-se exatamente a meia distância entre duas estações adjacentes. Método dos polígonos • Conceito clássico de zona de influência em mineração, onde as características de uma estação de amostragem são estendidas até as meias distâncias das estações adjacentes. Método dos polígonos Extrapolação das áreas de interesse para os polígonos externos pela aplicação da regra dos pontos mais próximos, Popoff 1960. • Os polígonos construidos em torno dos pontos de fronteira precisam de informações adicionais para serem fechados. • Podem ser fechados com um arco de círculo de raio igual a zona de influência média. Método dos polígonos Classificação de recursos determinados pelo método de polígonos. Método dos polígonos • Não deve ser utilizado para áreas onde não há uniformidade de trabalhos de pesquisa e nos depósitos com variação (teor e espessura) muito elevada. • método utilizado para avaliação preliminar de recursos, cálculos bastante simples, feitos inclusive no campo. Considerações finais • Os métodos convencionais são utilizados desde os primórdios da mineração. • são métodos simples, onde os valores das variáveis em pontos não amostrados são determinados pela aplicação dos princípios da interpretação. • usados pela simplicidade, até em campo. • Os métodos de perfis-padrão, triângulos e polígonos estão disponíveis em programas comerciais de avaliação de recursos minerais. Qual é a melhor malha e orientação de furos de sondagem para avaliação de jázidas? -Existem três métodos diferentes de se definer a malha idela de furos de sondagem: - Método analítico; - Método de rarefação; - Método de comparação com os dados de explotação. Método analítico Exemplo
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