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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
REGIONAL CATALÃO
UNIDADE ACADÊMICA ESPECIAL DE ENGENHARIA
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
OSMAR LINS DE NORONHA JÚNIOR
	
SIMULAÇÃO E Dimensionamento de FROTA DAS OPERAÇÕES DE CARREGAMENTO E TRANSPORTE NA MINERAÇÃO CALCÁRIO OURO BRANCO LTDA
CATALÃO
2017
OSMAR LINS DE NORONHA JÚNIOR
SIMULAÇÃO E Dimensionamento de FROTA DAS OPERAÇÕES DE CARREGAMENTO E TRANSPORTE NA MINERAÇÃO CALCÁRIO OURO BRANCO LTDA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Goiás – UFG, como requisito parcial para obtenção do título de bacharel em Engenharia de Minas.
Orientador: Professor MSc .Alcides Eloy Cano Nuñez
CATALÃO
2017
Aos meus pais, Osmar e Cirla, minha irmã Marina, meu filho Antônio Gabriel, meus amigos e minha namorada Tathyane, por todo apoio, incentivo e companheirismo.
AGRADECIMENTOS
	Primeiramente aos meus pais, irmãos e meu filho, por todo incentivo e apoio. E a minha namorada, por todo incentivo, companheirismo, carinho e por suprir a falta que a família faz. 
Agradeço ao professor Renato de Paula Araújo e ao meu supervisor Felipe César Duque Santos, por tornarem meu estágio possível. E ao meu professor e orientador Alcides Eloy Cano Nuñez, por toda orientação e dedicação a este trabalho.
Agradeço aos colaboradores da Mineração Calcário Ouro Branco Ltda., pelo apoio, orientação, dúvidas esclarecidas ao longo do estágio e ajuda na coleta de dados para realização deste trabalho.
E por fim aos meus amigos da República 3 Poderes, Marco Antônio, Caíque, Danillo e agregados, por todo apoio e bons momentos compartilhados.
	Obrigado a todos!
RESUMO
O presente estudo aborda aspectos que devem ser considerados no dimensionamento dos equipamentos de carregamento e transporte de minério e estéril em uma mina a céu aberto, bem como, analisá-los conforme os métodos estocástico e não estocástico. A pesquisa acerca do dimensionamento de equipamentos de carregamento e transporte é complexa, pois está relacionada com grande quantidade de variáveis envolvidas nas operações em si, tais como: massa ou volume a ser produzido por unidade de tempo, características físico-mecânicas do material, distâncias de transporte, condições topográficas, ciclos e rendimento dos equipamentos, entre outros. O presente estudo tem o objetivo de estimar a quantidade necessária de equipamentos de carregamento e transporte para atingir a meta de produção da Mineração Calcário Ouro Branco no ano de 2017. No que refere à simulação, foram estudados os tempos de ciclo dos equipamentos, a observação destes ocorreram no mês de setembro de 2016, analisando estes ciclos e os expressando como funções de probabilidade através da ferramenta Input Analyzer® do Arena®. A simulação de carregamento e transporte, feita no software Arena®, tem como objetivo caracterizar a realidade através de um modelo estocástico, cuja finalidade é avaliar o comportamento de produção dos equipamentos, e na sequência encontrar o tamanho da frota requerida para satisfazer a produção solicitada pela usina. Por fim, os resultados obtidos na simulação serão confrontados com uma análise de dimensionamento convencional.
Palavras-chave: Dimensionamento. Equipamentos. Simulação. Software. Produção.
ABSTRACT
This article discusses aspects that should be considered in the dimensioning of loading and transport equipment of ore and sterile in an open pit mine, as well as to analyze them according to stochastic and non-stochastic methods. The research on the dimensioning of loading and transport equipment is complex, once it is related to many variables involved in the operations themselves, such as: Mass or volume to be produced per unit of time, physical-mechanical characteristics of the material, transport distances, topographic conditions, cycles and equipment performance, among others. The present study has the objective of estimating the necessary amount of loading and transport equipment to reach the production target of Mineração Calcário Ouro Branco in the year 2017. Regarding simulation, the cycle times of the equipment were studied, the observation of these occurred during the month of September 2016, analyzing these cycles and expressing them as probability functions through the Arena® Input Analyzer® tool. The simulation of loading and transport, made in the software Arena®, aims to characterize the reality through a stochastic model, whose purpose is to evaluate the production behavior of the equipment, and in the sequence to find the size of the fleet required to satisfy the requested production by the plant. Finally, the results obtained in the simulation will be compared with a conventional dimensioning analysis.
Keywords: Dimensioning. Equipments. Simulation. Software. Production.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Modelo australiano do Código JORC	18
Figura 2 - Lavra por bancadas em uma mina de ferro	21
Figura 3 - Lavra em encosta	22
Figura 4 - Lavra em cava	22
Figura 5 - Parâmetros geométricos de uma mina a céu aberto	23
Figura 6 - Etapas de lavra a céu aberto	24
Figura 7 - Perfuratriz giratória	26
Figura 8 - Pá carregadeira sobre esteira	27
Figura 9 - Pá carregadeira sobre rodas	27
Figura 10 - Escavadeira hidráulica sobre esteira	28
Figura 11 - Caminhão fora de estrada com capacidade de 36,3 toneladas métricas	28
Figura 12 - Ambiente gráfico do ARENA®	39
Figura 13 - Estrutura básica de um modelo de simulação	40
Figura 14 - Ciclo produtivo dos caminhões e carregadeiras	43
Figura 15 – Diagrama do fluxo de produção de minério e estéril	45
Figura 16 - Contagem de caminhões e minério basculados	61
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Comparativo de produção 2016/2017	44
Tabela 2 - Ciclo médio das carregadeiras (CAT336D & CAT950H)	47
Tabela 3 - Distâncias e tempos médios de deslocamento	49
Tabela 4 - Escala de trabalho	51
Tabela 5 - Produção programa	51
Tabela 6 - Dimensionamento das escavadeiras para as Minas Osvaldo e Grande	52
Tabela 7 - Dimensionamento das escavadeiras para as Minas Mandacaru e Antônio	53
Tabela 8 - Dimensionamento das pás carregadeiras	54
Tabela 9 - Dimensionamento dos caminhões das Minas Osvaldo e Grande e Pilha de estéril	55
Tabela 10 - Dimensionamento dos caminhões das Minas Mandacaru e Antônio Ferreira	56
Tabela 11 - Dimensionamento dos caminhões das Minas Antônio Ferreira e Classificação	57
Tabela 12 - Simulação com variações de ciclo	58
Tabela 13 - Simulação com variações de tempo	59
Tabela 14 - Simulação com variações de tempo e ciclo	60
Tabela 15 - Utilização e disponibilidade de equipamentos de carregamento	61
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Minas e seus produtos	42
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO	13
2. OBJETIVOS	14
2.1. OBJETIVO GERAL	14
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS	14
3. JUSTIFICATIVA	15
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA	16
4.1. CALCÁRIO	16
4.2. MINERAÇÃO	16
4.3. SELEÇÃO DO MÉTODO DE LAVRA	19
4.3.1. Lavra a céu aberto por bancadas (Open Pit Mining)	21
4.4. EQUIPAMENTOS	25
4.5. SELEÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE CARREGAMENTO E TRANSPORTE	29
4.6. PESQUISA OPERACIONAL	35
4.6.1. Simulação	37
4.8. SOFTWARE ARENA®	38
5. METODOLOGIA	42
5.1. CARREGAMENTO E TRANSPORTE	42
4.6.1. Carregamento	47
5.2.2. Transporte	49
5.3. SIMULAÇÃO	50
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO	52
6.1. DIMENSIONAMENTO CONVENCIONAL	52
6.2. SIMULAÇÃO	58
7. CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS	62
7.1. CONCLUSÕES	62
7.2. TRABALHOS FUTUROS	63
8. REFERÊNCIAS	64
ANEXOS/APÊNDICES	67
1. INTRODUÇÃO
	Os custos envolvidos nas operações de carregamento e transporte de minério ou estéril apresentam uma parcela considerável dos custos da produção do minério. O dimensionamento dessas operações é de extrema importância para controlar esses custos.
	Segundo Pinto e Saliby (1999), a extração mineral a céu aberto é caracterizada por ser uma atividade de alto custo de investimento e as características estocásticasdo sistema tornam complexa a tomada de decisão.
	De acordo com Koppe (2007), poucas minas conseguem harmonizar a relação entre a produção e a capacidade dos equipamentos, o que acarreta em desperdício. Erros no dimensionamento dos equipamentos podem levar a empresa a diminuir a produtividade e aumentar os custos.
	Para a definição do tipo de equipamentos e sistemas a serem utilizados, vários aspectos devem ser considerados e avaliados, entre os quais, capacidade manuseada, distância de transporte, topografia do terreno, infraestrutura disponível na região, interferências com o meio ambiente e economicidade (SILVA, 2009).
	Nesse trabalho será desenvolvido um dimensionamento de frota para uma mineradora de calcário, Calcário Ouro Branco, que produz corretor para acidez de solo e fornece material para a Fillercal Ltda a fim de produzir matéria prima para a produção de tintas, texturas, fibrocimento e ração. Neste estudo pretende-se dimensionar a frota da mineradora para o ano de 2017, e por sua vez representá-la via simulação a fim de propor alternativas que atendam a produção requerida para o ano.
2. OBJETIVOS
	2.1. OBJETIVO GERAL
	Dimensionar os equipamentos de lavra de uma mineradora de calcário, na qual a lavra é realizada a céu aberto pelo método de bancadas.
	2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
· Dimensionar a frota de equipamentos de carregamento e transporte de uma mineradora utilizando as informações obtidas em campo e a produção planejada pela usina;
· Realizar uma simulação para o dimensionamento desta mineradora, utilizando um software e princípios de pesquisa operacional;
· Analisar e comparar o dimensionamento convencional com o dimensionamento simulado.
3. JUSTIFICATIVA
	O dimensionamento adequado da frota tem como objetivo principal encontrar a quantidade de equipamentos necessários para cumprir as metas de produção requeridas pela empresa. No entanto, é necessário avaliar o dimensionamento de frota considerando uma análise criteriosa e, cujas metodologias de cálculo ou avaliação envolvam parâmetros e variáveis que condicionam ou limitam a análise. Sendo assim, uma análise de dimensionamento de equipamento de maneira convencional e uma modelagem computacional deve-se ter resultados idôneos, e não divergentes. 
	As metas de produção definidas ou estabelecidas pela empresa obedecem a critérios econômicos como: taxa de recuperação de investimento, quantidade de investimento, tamanho de lucro, entre outros; por conseguinte, devem ser requeridos equipamentos que atendam as expectativas de um maior retorno econômico esperado pela empresa.
	
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
	4.1. CALCÁRIO
	O principal constituinte mineralógico do calcário é o carbonato de cálcio (Calcita, CaCO3), podendo conter menores quantidades de carbonato de magnésio, sílica, argila e outros minerais. O calcário é encontrado em todos os continentes e é extraído de depósitos que variam em idade, desde o Pré-Cambriano até o Holoceno (SAMPAIO, 2008). Os depósitos geralmente são formados pelas conchas e pelos esqueletos de microrganismos aquáticos, comprimidos sob pressão para formar as rochas sedimentares de calcário. Aproximadamente 15% de todas as rochas sedimentares são rochas de calcário (FREAS, 2006).
	É comum o uso de produtos contendo carbonato de cálcio nas mais variadas aplicações, tais como, materiais de construção civil, produção de alimentos, purificação do ar, tratamento de esgotos, refino do açúcar, pasta de dentes, fabricação de vidros, aço, papéis, plásticos, tintas, cerâmica e tantos outros (SAMPAIO, 2008).
	Segundo o AMB – Anual Mineral Brasileiro (2010), o mercado consumidor de calcário bruto foi distribuído para diversas finalidades, dentre os quais se destaca: cimento, com 39,6%; extração e beneficiamento de minerais, com 14,30%; corretivos de solo, com 11,33% e siderurgia com 4,21%; os outros 30,56% abrange vários outros produtos como tintas, vernizes, argamassa, isolante térmico, ração, entre outros.
	4.2. MINERAÇÃO
	Segundo o DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral (2004) a mineração é uma atividade de natureza fundamentalmente econômica que também é referida como indústria extrativa mineral ou indústria de produtos minerais. Tem como objetivo descobrir os recursos existentes, transportar o material extraído da jazida por meio de operações de lavra, deixando o material extraído em condições apropriadas para serem utilizado pelas indústrias de beneficiamento.
	Um empreendimento mineiro é divido em quatro partes desde as pesquisas para definir uma jazida até a desativação, sendo elas:
	- Pesquisa Mineral;
	- Lavra;
	- Beneficiamento;
	- Desativação.
	Na pesquisa mineral ocorre a execução dos trabalhos necessários para a definição da jazida, sua avaliação e a indicação preliminar de economicidade (DNPM, 1992).
	Jazida é um depósito economicamente aproveitável e pode ser dividida nas seguintes classes (Código de Mineração, Art. 7º):
	Classe I - Jazidas de substâncias minerais metalíferas;
	Classe II - Jazidas de substâncias minerais de emprego imediato na construção civil;
	Classe III - Jazidas de fertilizantes;
	Classe IV - Jazidas de combustíveis fósseis sólidos;
	Classe V - Jazidas de rochas betuminosas e pirobetuminosas;
	Classe VI - Jazidas de gemas e pedras ornamentais;
	Classe VII - Jazidas de minerais industriais, não incluídas nas classes precedentes;
	Classe VIII - Jazidas de águas minerais.
	No fim da pesquisa surgem as condições necessárias à elaboração do estudo de viabilidade econômica da jazida. A caracterização geológica precede à caracterização econômica em termos de uma avaliação detalhada. Nas fases de pesquisa e avaliação econômica se procura analisar depósitos minerais e avaliá-los quanto à forma, tamanho, características geológicas e valores. (DNPM, 1992).
	Na pesquisa mineral temos a fase de prospecção, que compreende a procura e o controle de alvos e a fase de exploração que é a avaliação técnica e econômica do depósito mineral (MADER, et. al., 1989).
	Na etapa de pesquisa, tais depósitos são classificados como recurso mineral, ou seja, concentração ou depósito na crosta em quantidade, teor ou, ainda, em qualidade que, uma vez pesquisado, exibe parâmetros que indicam, de modo razoável, que seu aproveitamento econômico é factível na atualidade ou no futuro. A classificação do recurso mineral é baseada em parâmetros geológicos, estabelecidos através de medições e amostragem (CHAVES, 2009).
	Reserva mineral é a parte do recurso mineral para a qual a pesquisa demonstra viabilidade técnica e econômica para a extração. Essa demonstração inclui considerações sobre elementos modificadores, tais como, fatores de lavra e beneficiamento, de economia e mercado, legais, ambientais e sociais, justificando-se a avaliação, envolvendo análise de lucratividade em um dado tempo. É necessário classificar recursos minerais em inferidos, indicados e medidos, bem como reservas minerais em indicadas e medidas, terminologia que é usada com base nos seus condicionamentos geológicos e nos respectivos graus de reconhecimento e de confiança (CHAVES, 2009).
	A Figura 1 representa um modelo australiano (Código JORC) para classificação do volume e dos teores dos demais parâmetros estimados, refletindo os diferentes níveis de confiança nas informações geológicas e os diferentes graus de avaliações técnicas e econômicas (GROSSI; VALENTE, 2003).
Figura 1 - Modelo australiano do Código JORC
Fonte: Grossi e Valente (adaptado do código JORC, 1999)
	Recurso Mineral Inferido é a parte do Recurso Mineral para a qual a tonelagem ou volume, o teor e/ou qualidades e conteúdo mineral são estimados com base em amostragem limitada e, portanto, com baixo nível de confiabilidade. 
	Recurso Mineral Indicado é a parte do Recurso Mineral para a qual a tonelagem ou volume, o teor e/ou qualidades, conteúdo mineral, morfologia, continuidade e parâmetros físicos estão estabelecidos, de modo que as estimativas realizadas são confiáveis.
	Recurso Mineral Medido é a parte do Recurso Mineral paraa qual a tonelagem ou volume, o teor e/ou qualidades, conteúdo mineral, morfologia, continuidade e parâmetros físicos são estabelecidos com elevado nível de confiabilidade.
	Reserva Mineral Indicada é a parcela economicamente lavrável do Recurso Mineral Indicado e, mais raramente, do Recurso Mineral Medido, para a qual a viabilidade técnica e econômica foi demonstrada. Avaliações apropriadas, além da viabilidade técnica e econômica, são efetuadas compreendendo elementos modificadores, tais como fatores legais, ambientais e sociais. 
	Reserva Mineral Medida é a parcela economicamente lavrável do Recurso Mineral Medido, para a qual a viabilidade técnica e econômica encontra-se tão bem estabelecida que há alto grau de confiabilidade nas conclusões. Os estudos abrangem análises dos diversos elementos modificadores, tais como a lavra, metalurgia, economia e mercado, fatores legais, ambientais e sociais (Código JORC, 1999).
	O Artigo 36 do Código de Mineração define lavra como o conjunto de operações coordenadas objetivando o aproveitamento industrial da jazida, partindo da extração de minerais até o beneficiamento dos mesmos. Porém alguns autores não consideram o beneficiamento como parte integrante da lavra, pois a lavra pode ocorrer sem o beneficiamento, como exemplos têm cascalhos e areias, cujo consumo é in natura. 
	A lavra se define na extração de minérios e matérias primas, e que depois de retirados do maciço ou solo são transportados para o posterior tratamento. E a lavra compreende as atividades de perfuração, desmonte, carregamento, transporte e outras operações necessárias à extração do bem mineral (SILVEIRA, 1991, in CASTRO, 1997).
	O beneficiamento é a conversão do minério bruto em produto comercializável. O minério lavrado é processado de forma a se obter produtos finais ou concentrados de alto teor. Podendo envolver britagem, moagem, flotação dentre outros meios para que o minério explotado atenda às especificações do mercado ou da indústria que o utiliza (MELLO, 1978, in CASTRO, 1997).
	Devido aos impactos ambientais causados pela atividade mineira, torna-se imperativa a introdução de uma etapa final dos projetos de mineração, a desativação, que compreende em duas etapas segundo Mackasey (1991). A paralisação que corresponde ao fechamento da mina segundo um plano de desativação, que deve ser elaborado desde o momento inicial do projeto de mineração. E a etapa do abandono, fase onde são concluídos os trabalhos de recuperação definitiva das áreas lavradas, das pilhas de estéreis, das barragens de rejeitos, a remoção das instalações e a devolução das áreas para outros usos.
	Com isso mineração trata-se de uma atividade econômica que têm por objetivo a extração, elaboração e beneficiamento de minerais. Possui atividades de alto investimento e operações complexas. Tem seu início com a localização de jazidas minerais que podem vir a compensar e gerar lucro para os investimentos realizados ao longo de sua vida útil (CHAVES, 2009).
	4.3. SELEÇÃO DO MÉTODO DE LAVRA
	Se tratando de um empreendimento mineiro, a seleção do método de lavra é um dos principais elementos a serem analisados, pois a decisão a ser tomada implicará no sucesso ou fracasso do projeto. O método de lavra é um dos principais elementos em qualquer análise econômica de uma mina, e a escolha do método permite o desenvolvimento da operação. Em uma etapa de maior detalhe, pode constituir-se como fator preponderante para uma resposta positiva ao projeto, uma vez que, a seleção imprópria tem efeitos negativos na viabilidade da mina (MACÊDO; et. al. 2001).
	A opção do método de lavra a céu aberto ou subterrânea se baseia sobre o critério econômico e é dependente de se ultrapassar ou não a relação estéril/minério, número adimensional que expressa uma relação entre massas ou volumes. A metodologia adotada é aquela que apresentar o menor custo unitário, considerando todos os condicionantes operacionais. Esta relação é um dos valores fundamentais de qualquer planejamento de lavra, bem como os teores de corte, os teores mínimos ou marginais, etc (MACÊDO; et al, 2001).
	Relação estéril/minério é a proporção em massa de quantas partes de estéril precisam ser lavradas para a lavra de uma parte de minério. Teor de corte entende-se pelo teor de bloco que é capaz de pagar sua lavra, seu tratamento, bem como seus custos indiretos e financeiros, não auferindo nenhum lucro e também não suportando a remoção de nenhum estéril associado. Teor mínimo ou marginal é aquele teor que paga apenas os custos de beneficiamento, além dos custos indiretos e financeiros subsequentes. Corresponde ao bloco já lavrado que, ao invés de ser jogado ao “bota-fora”, é levado à usina de beneficiamento extraindo-se o elemento valioso não dando nem lucro nem prejuízo (MACÊDO; et al, 2001).
	A opção de lavra será obtida através de analise das expressões (MACÊDO; et al, 2001):
- Lavra a céu aberto:	 			(1)
- Independente:	 			(2)
- Lavra subterrânea:	 			(3)
Onde:
CMS – custo de lavra subterrânea de 1 t de minério, incluindo os custos 	operacionais 	de desmonte, carregamento, britagem do minério e transporte desde até 	a usina de 	concentração; 
CMCA – custo de lavra a céu aberto de 1 t de minério, incluindo os custos 	operacionais de desmonte, carregamento, britagem do minério e transporte deste até 	a usina de concentração; 
REM – relação de mineração ou relação estéril / minério que representa o número 	de unidades de estéril a remover para cada unidade de minério lavrado a céu aberto. 
Ce – custo da lavra de estéril, incluindo seu desmonte, carregamento e transporte até 	o “bota-fora”.
	Assim, pode-se obter o parâmetro teor limite (TL), que é a condição na qual a relação estéril-minério é a relação de mineração limite para que se opte pela mina subterrânea.
 				 		(4)
		
	4.3.1. Lavra a céu aberto por bancadas (Open Pit Mining)
	O tempo de maturação neste empreendimento é mais lento, podendo existir grande distância temporal entre a descoberta de uma área com ocorrência considerável de minério e o início das operações efetivas de lavra. Porém, depois de iniciadas as atividades, estas se desenvolvem de maneira relativamente simples, podendo levar dezenas de anos até o esgotamento “técnico” da região, pois nem sempre uma mina é desativada pelo esgotamento mineral, e sim, devido a limitações técnicas de lavra do mineral restante, tornando a exploração economicamente inviável (DAMASCENO, 2008).
	Na mineração a céu aberto, o método mais utilizado é a lavra por bancadas (Figura 2). Este tipo de lavra pode ser definido como um processo de mineração onde depósitos de subsuperfície a superfície são escavados em forma de bancos. Geralmente este método é utilizado em depósitos minerais regulares, possuindo larga escala em termos de taxa de produção, sendo responsável por mais de 60% de toda a produção lavrada por métodos de superfície (SILVA, 2008).
Figura 2 - Lavra por bancadas em uma mina de ferro
 Fonte: Wordpress
	A lavra por bancadas é aplicada quando a jazida possui dimensões verticais e horizontais consideráveis, obrigando a retirada do minério por meio de bancadas, bancos ou degraus. O método de lavra em bancadas pode ser tanto em encosta (Figura 3) ou em cava (Figura 4) (DNPM, 2004).
Figura 3 - Lavra em encosta
 Fonte: Cano Nuñez (Adaptado de IGM, 1999)
Figura 4 - Lavra em cava
 Fonte: Cano Nuñez (Adaptado do IGM, 1999)
	Em minas a céu aberto com formação de cavas e ou encostas, os depósitos minerais são explorados desde níveis superficiais até certa profundidade, formando assim taludes, conforme o minério, juntamente com o material estéril, vão sendo extraídos. Para a realização do projeto de um talude de mina deve-se atentar principalmente para a geometria das bancadas de escavação (DAMASCENO, 2008). Na Figura 5 mostra-se uma seção típica de um talude de mina com seus parâmetros definidos.
Figura 5 - Parâmetros geométricos de uma mina a céu aberto
Fonte: Damasceno (2008)
Onde:
	ℎ𝐵 - Altura da bancada;𝑏 - Largura da bancada; 
	𝛼𝐵 - Ângulo da face da bancada (Ângulo do Talude); 
	𝛼𝑅 - Ângulo de inter-rampa; 
	𝛼0 - Ângulo global da cava/encosta; 
	ℎ𝑅 - Altura máxima da inter-rampa; 
	𝑟 - Largura da rampa; 
	ℎ0 - Altura máxima global da cava/encosta.
	Dos parâmetros apresentados, a altura da bancada, largura da bancada, ângulo do talude e largura da rampa têm uma importância maior na configuração de um talude, enquanto os valores dos outros dependem da escolha destes.
A altura das bancadas é determinada, geralmente em função do tamanho do equipamento de escavação e carregamento, das características do maciço, das exigências de seletividade e do resultado do desmonte (TORRES, 2013).
A largura da bancada é dimensionada de maneira tal que permita o acesso de equipamentos destinados à remoção dos materiais desmontados, mas evitando que os materiais desmontados atinjam níveis inferiores (DNPM, 2004).
Por princípio, um ângulo de talude deve ser tal que permita a continuidade das operações que se realizam em seu nível ou em níveis inferiores e superiores. Ou, em outras palavras, um talude deve permanecer estável enquanto durarem as operações de lavra e após seu fechamento (DNPM, 2004).
A largura mínima das vias de trânsito deve ser duas vezes maior que a largura do maior veículo, no caso de pista simples, e três vezes maior, para pistas duplas (DNPM, 2004).
	As operações de lavra em uma cava a céu aberto pode ser dividida em quatro etapas, escavação ou desmonte, carregamento, transporte e descarga, como apresentado na Figura 6.
Figura 6 - Etapas de lavra a céu aberto
 Fonte: IGM (1999)
	Escavação é o processo empregado para romper a compacidade do solo ou rocha, por meio de ferramentas e processos convenientes, tornando possível a sua remoção. Uma escavação pode ser realizada com dois diferentes objetivos, quais sejam a obtenção de bens minerais e a abertura de espaços para fins diversos (REDAELLI; CERELLO, 1998). 
	A seleção do método de escavação requer estudos prévios sobre a natureza, qualidade e quantidade do material a remover, seu arranjo espacial, seu comportamento quando removido, o que por sua vez é função de fatores geológico-geotécnicos. Depende ainda dos propósitos da escavação, dos prazos previstos, da presença de água, da distância aos locais de disposição de estéreis, bem como dos equipamentos de lavra, transporte e apoio disponíveis (REDAELLI; CERELLO, 1998).
	Segundo Redaelli e Cerello existem três tipos de escavação, que é definida de acordo conforme a categoria do material a ser rompido, são eles:
1. Escavação comum: Indicada para o chamado material de primeira categoria, como solo, material decomposto, aluviões, material heterogêneo com blocos isolados de até 1m³, que podem ser removidos diretamente por equipamentos de porte variável.
2. Escavação por desagregação: Utilizada em material intermediário ou de segunda categoria, tais como rochas pouco rígidas, estratificadas, de diferentes graus de alteração, que devem ser desmontadas e desagregadas por equipamentos de diversos portes ou mesmo com emprego descontínuo de explosivos de baixa potência.
3. Escavação por explosivos: Utilizado para material de terceira categoria, qual seja rocha sã ou pouco alterada que não consegue ser escavada por equipamentos.
	O processo de carregamento consiste no enchimento da caçamba, ou no acúmulo diante da lâmina, do material que já sofreu o processo de desagregação, ou seja, que já foi escavado e o transporte na movimentação do material do local em que é escavado para onde será colocado em definitivo (RICARDO; CATALANI, 2007).
	A operação de transporte consiste em movimentar o material (minério ou estéril) extraído da jazida até diferentes pontos de descarga. Esta fase tem início quando os caminhões são direcionados até uma determinada frente de lavra, de forma que, os equipamentos de carga que são alocados nas frentes retiram o material e carregam os caminhões. Os caminhões carregados transportam o material até um determinado ponto de descarga e, em seguida, voltam para uma frente de lavra disponível, onde repetem as mesmas operações (QUEVEDO, 2009).
	O minério (material com valor econômico) é enviado à instalação de tratamento de minérios ou para um pátio de estocagem, a mina também produz estéril (material sem valor econômico) que é basculado em pilhas ou nas encostas circundantes às minerações (GIRODO, 2005).
	Segundo Macêdo (2001), a lavra a céu aberto apresenta as seguintes vantagens e desvantagens:
	- Vantagens:
1. Produtividade alta;
2. Baixo custo;
3. Produção elevada;
4. Relativamente flexível – a produção pode variar segundo mudanças de demanda;
5. Possui desenvolvimento e acesso simples;
6. Maior segurança e menor agressão à saúde em comparação com a subterrânea.
	- Desvantagens:
1. Limite de profundidade (300m);
2. Capital de investimento alto associado ao grande número de equipamentos;
3. Danos superficiais extensos;
4. Depende de condições climáticas;
5. É necessária uma área destinada ao estéril da mina.
4.4. EQUIPAMENTOS
	Na elaboração do projeto, com base na produção determinada, é analisado o dimensionamento dos equipamentos e instalações que irão operar na mina. Segundo Pinto e Saliby (1999), as frotas de equipamentos podem ser divididas em cinco classes:
	- Equipamentos de perfuração: engloba as perfuratrizes;
	- Equipamentos de desmonte: representado principalmente pelos tratores;
- Equipamentos de carregamento: pás carregadeiras e escavadeiras, elétricas ou hidráulicas;
	- Equipamentos de transporte: nesta classe temos caminhões fora de estrada;
	- Equipamentos de apoio: nesta temos as motoniveladoras, caminhões pipa, carregadeiras/escavadeiras de pequeno porte, comboios de abastecimento e todos os equipamentos de suporte às atividades mineiras.
	Para a escolha do tipo e o dimensionamento dos equipamentos devem-se levar em consideração diferentes fatores, como a escala de produção, capacidade financeira do grupo minerador, características da mina. O dimensionamento final dos equipamentos somente acontece depois da realização do plano de lavra da mina, pois, ao fim deste, tem-se uma ideia da geometria da mina (PINTO; SALIBY, 1999).
	As unidades de perfuração são equipamentos responsáveis pela execução dos furos, cuja geometria é predeterminada visando atingir uma fragmentação requerida pela usina, utilizam a técnica de golpear a rocha, batendo a ponta de uma barra de aço contra a superfície rochosa, e procurando girar a barra entre dois golpes sucessivos. Estas unidades são representadas pelas perfuratrizes (GERALDI, 2011). Na Figura 7 temos um exemplo de perfuratriz giratória muito usada na mineração.
Figura 7 - Perfuratriz giratória
 Fonte: Caterpillar (2016)
	As unidades de carregamento são as mesmas que escavam e carregam o material sobre os equipamentos de transporte, contendo as quatro operações (Escavação, Carregamento, Transporte e Descarregamento) que são executadas por duas máquinas distintas. As máquinas assim denominadas são representadas pelas pás carregadeiras e escavadeiras que executam as mesmas operações de escavação e carga (RICARDO; CATALANI, 2007).
	As pás carregadeiras podem ser montadas sobre esteiras ou rodas. Normalmente a caçamba é instalada na parte dianteira e a mesma varia de posição da escavação até a de descarga. No carregamento, as carregadeiras é que se deslocam, movimentando-se entre o talude e o veículo. Na Figura 8 é apresentada a pá carregadeira montada sobre esteira, é eficiente principalmente na fase de escavação, já que há muito esforço pelas rodas motrizes. É recomendada também para terrenos fracos, de baixa capacidade de suporte ou úmidos, já que neste ambiente podem ocorrer atolamentos com maior frequência e patinações, que desgastam prematuramente diversos componentes do equipamento (FERREIRA, 2011).
Figura 8 - Pá carregadeira sobre esteira
 Fonte: Caterpillar (2016)
	Na Figura 9 tem-se a pá carregadeira sobre pneus que apresenta a vantagem da velocidade de deslocamento, e consequente grande mobilidade(FERREIRA, 2011).
Figura 9 - Pá carregadeira sobre rodas
Fonte: Caterpillar (2016)
	A escavadeira é um equipamento que se caracteriza por trabalhar sobre uma plataforma, sua estrutura se destina a permitir o deslocamento radial da caçamba. Uma escavadeira pode ser montada sobre esteira, rodas e trilhos, sendo a escavadeira de esteira a mais utilizada no ambiente da mineração, devido à sua flexibilidade em lamas, áreas íngremes e superfícies irregulares (RICARDO; CATALANI, 2007). Na Figura 10 é representada a escavadeira hidráulica sobre esteira.
Figura 10 - Escavadeira hidráulica sobre esteira
 Fonte: Caterpillar (2016)
Os caminhões são os equipamentos responsáveis pelo transporte de material e são escolhidos de acordo com o custo e produção dos mesmos, ainda que com emprego de número elevado de unidades (RICARDO; CATALANI, 2007). Na Figura 11 é apresentado o caminhão fora de estrada, usado em minas e pedreiras.
Figura 11 - Caminhão fora de estrada com capacidade de 36,3 toneladas métricas
Fonte: Caterpillar (2016)
4.5. SELEÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE CARREGAMENTO E TRANSPORTE
	A seleção dos equipamentos de lavra é um dos fatores de maior importância para o desenvolvimento da mina e de sua produção. A seleção de um ou outro equipamento está relacionada a critérios qualitativos como, versatilidade, efetividade de manobras e resistência e os quantitativos, força, volume, pressão e velocidade (HARTMAN, 1992).
	Para seleção de equipamentos de carga e transporte, é necessário inicialmente determinar a demanda de produção da mina. Geralmente essa demanda é dada em unidades de massa ou volume por unidade de tempo (HARTMAN, 1992).
	O principal objetivo na seleção de equipamentos é o de assegurar que a mina esteja provida de recursos para capacitá-la a fornecer minério da melhor qualidade a um baixo custo por tonelada, para a usina de beneficiamento por um longo e contínuo período (NUÑEZ, 2011).
	Para dimensionar os equipamentos de lavra em uma mina a céu aberto, é de suma importância, primeiramente, a definição e conhecimento de alguns termos técnicos que tratam de características importantes de cada equipamento de carga e transporte. Sweigard (1992) reúne as principais características a serem avaliadas em uma seleção de equipamentos de carga e transporte, levando em consideração diversos autores que já haviam publicado na área de transporte de materiais, como Carson (1961), Apple (1963), Adler e Lineberry (1986). 	Abaixo temos o resultado da pesquisa de Sweigard (1992), com os onze critérios conceituados e definidos:
1. Produção: volume ou massa total de material a ser movimentado em uma operação específica. Isso se refere tanto para minério a ser produzido como para o estéril a ser movimentado. A produção de minério é geralmente expressa em unidades de massa enquanto a de estéril é expressa em unidades de volume. Normalmente as produções são expressas em termos de produção anual. 
2. Taxa de produção: a produção teórica (volume ou massa) de um equipamento em unidade de tempo. Normalmente expresso em produção horária, mas pode ser expressa em outras unidades de tempo tais como turno ou dia. 
3. Disponibilidade: corresponde à porção do tempo de operação programado que o equipamento está mecanicamente pronto para trabalhar. 
4. Utilização: corresponde à parcela de tempo disponível que o equipamento está efetivamente trabalhando. Alguns fatores que influenciam na utilização: 
a. características do material; 
b. supervisão no trabalho; 
c. esperas no britador; 
d. falta de caminhão; 
e. maior ou menor habilidade do operador; 
f. interrupções para limpeza da frente de lavra; 
g. qualidade do desmonte de rochas; 
h. capacidade da caçamba de máquina de carregamento; 
i. pequenas interrupções devido a defeitos mecânicos, não computados na manutenção. 
5. Eficiência: corresponde ao percentual da taxa de produção estimada que é efetivamente movimentada por um equipamento. Reduções na taxa de produção podem estar relacionadas ao equipamento, pessoal ou mesmo condições de trabalho. O fator de eficiência pode ser expresso como uma média dos tempos trabalhados em produção total ao longo de uma hora dividida por 60 minutos. O resultado é um número decimal entre 0 e 1 e corresponde à multiplicação da disponibilidade pela utilização. 
6. Produtividade: a produção real por unidade de tempo, quando todos os fatores de eficiência e gerenciamento já estiverem contemplados. Isto pode ser referido também como a taxa de produção líquida, ou produção por unidade de trabalho e tempo (ex. t/empregado/turno). 
7. Capacidade: refere-se ao volume de material que um equipamento de carregamento ou transporte pode lidar em um dado instante. A capacidade pode ser classificada em dois tipos: 
a. Capacidade arrasada: o volume de material contido em uma unidade de carregamento ou transporte, sem excesso de material em relação aos limites laterais da concha ou caçamba ou qualquer extensão dessas. 
b. Capacidade empilhada: corresponde ao volume máximo de material que uma unidade de carregamento ou transporte pode movimentar, quando o material excede os limites laterais de concha ou caçamba. Enquanto a capacidade arrasada é constante para qualquer unidade (mesmo equipamento), a capacidade empilhada é função das propriedades do material que está sendo movimentado e do formato do equipamento. 
8. Capacidade nominal: a carga que um equipamento pode suportar em peso (massa). A maioria dos equipamentos são projetados e especificados para suportar limites de carga ao invés de volumes. Assim o volume de material movimentado será função da densidade de material enquanto que o peso máximo é constante e é função da resistência dos componentes do equipamento. 
9. Fator de empolamento: o aumento do volume de material que ocorre em virtude da fragmentação do material in situ. Pode ser expresso tanto como um número decimal ou percentual. 
10. Fator de enchimento da concha: é um fator que visa o ajuste na capacidade real da concha do equipamento de carregamento. É expresso geralmente como um número decimal e aproxima a capacidade da concha do volume real que essa movimenta levando em consideração as características do material que está sendo trabalhado, tais como ângulo de repouso e habilidade do operador ao encher a concha. 
11. Ciclo: a mineração é usualmente descrita como um ciclo de operações unitárias, assim cada operação unitária é de natureza cíclica. As operações unitárias de carregamento e transporte podem ser divididas em uma rotação ordenada de passos ou sub operações. Por exemplo, os componentes mais comuns de um ciclo de uma unidade de carregamento são: carregamento, transporte, basculamento e retorno. Para a seleção de um equipamento ou do ponto de vista de planejamento de produção, a duração de cada componente é de importância fundamental. A soma dos tempos para um ciclo completo é chamada de tempo de ciclo.
	Sweigard (1992) apresenta também um processo para o dimensionamento da frota, ele se dá na seguinte sequência:
1. Determinação da produção requerida: a demanda de produção pode ser afetada por uma série de fatores externos a uma dada operação. Esses fatores incluem projeções de vendas, contratos, reservas disponíveis, etc. Considerando esses fatores, o planejamento da empresa deve tomar uma decisão em torno da quantidade total de material a ser produzida. A demanda de produção anual deve ser convertida em taxas de produção diárias e horárias para cada operação unitária. As taxas de produção para operações unitárias específicas dentro do ciclo de lavra serão afetadas por fatores como recuperação, teor, relação estéril/minério (REM). Assim a taxa de produção das operações de carregamento e transporte para um dado bem mineral e para o material estéril deve ser determinada individualmente.
2. Determinação do alcance e percurso de transporte: equipamentos de base fixa carregam em uma determinada posição e giram em um arco para descarregar em um segundo ponto. A distância máxima horizontal sobre a qual um equipamento pode, sem se movimentarhorizontalmente, carregar e descarregar é chamada de alcance do equipamento. A geometria do depósito e a maneira como será lavrado são fatores fundamentais para a determinação do alcance do equipamento. No percurso de carregamento devem constar à distância e a declividade nas quais os equipamentos de transporte irão trafegar. Para ambos, equipamento de transporte e equipamentos combinados de carregamento e transporte existe uma distância a ser percorrida entre o ponto de carga e de descarga, contudo essa distância não é necessariamente representada por uma linha reta, onde a topografia é o fator determinante a ser considerado na definição e construção dos acessos. 
3. Cálculo do tempo de ciclo: o tempo de ciclo para uma operação unitária pode ser dividido em dois componentes. O primeiro componente corresponde àquelas tarefas que tem duração aproximadamente constante de uma aplicação para a próxima. Isto inclui tarefas como manobras, posicionamento, basculamento e carregamento. Estimativas de tempo requerido para cada uma dessas atividades são normalmente disponibilizadas pelos fabricantes de equipamentos. Estas estimativas são baseadas na experiência e são dadas para condições de trabalho específicas. O tempo de giro é controlado basicamente pelo ângulo de giro. O tempo de viagem é muito mais variável, pois é dependente não somente da distância de transporte, mas também das estradas (tráfego de equipamentos) e condições do acesso e da velocidade do equipamento, e que por sua vez é função da potência do equipamento, da resistência total e da carga que está sendo transportada. Além de fatores internos, e em alguns casos, externos a mina. 
4. Capacidade calculada: a relação geral entre taxa de produção, tempo de ciclo e capacidade é relativamente simples e pode ser definida como:
 		(5)
Quando todos os fatores de eficiência forem considerados: 
		(6) 
O cálculo dessa capacidade requerida é relativamente direto uma vez que tenha sido estabelecida a demanda de produção e as estimativas sobre o tempo de ciclo e todos os fatores de eficiência. Contudo é importante lembrar que os equipamentos devem ser projetados para movimentar massas e não volumes, assim é necessário considerar a capacidade nominal do equipamento em conjunto com a densidade do material a ser movimentado de maneira a certificar que a produção possa ser alcançada com o equipamento selecionado.
5. Iteração para incrementar a produtividade: no passo 3, certas hipóteses foram assumidas para o tipo de equipamentos a serem usados assim o tempo de ciclo pode ser estimado baseado em um caminho. A capacidade calculada no passo 4 pode não ser alcançada com a classe de equipamento assumida no passo 3. Isso requer um ajuste no tempo de ciclo, o qual pode requerer um refinamento na capacidade de projeto. Diversas iterações podem ser necessárias antes que uma solução satisfatória seja encontrada. Ainda pode-se obter mais de uma solução em termos de equipamentos que atendam a nossa demanda de produção, podendo a escolha ficar a critério da adequação dos equipamentos à concepção do método de lavra e outros fatores operacionais e logísticos. Sabendo que a taxa de produção é diretamente proporcional à capacidade e inversamente proporcional ao tempo de ciclo, podem-se executar diversas iterações a fim de produzir um número de alternativas para comparações de custo. 
6. Cálculo do tamanho de frota: até esse ponto foi assumida a operação para um único equipamento de carregamento/transporte. Contudo pode não ser possível ou desejável suprir toda a demanda de produção dessa maneira. Embora exista uma economia de escala (custo unitário de material movimentado tende a diminuir com o aumento da capacidade do equipamento), esse ganho pode ser compensado pela incerteza associada com a disponibilidade de um único equipamento. Enquanto que uma frota pode continuar produzindo quando uma máquina estiver parada, um único equipamento pode comprometer a operação de todo o sistema quando estiver parado. 
7. Iteração para redução de custos de aquisição e operacionais: a fase técnica do processo de seleção irá identificar um número de alternativas viáveis de carregamento e transporte. Essas alternativas podem incluir um único equipamento, dois equipamentos em paralelo ou ainda uma frota de equipamentos. Uma análise de custos deve ser desenvolvida para avaliar o custo total de produção por unidade produzida a partir dos custos de capital, custos operacionais e a vida útil dos equipamentos.
	Nuñez (2011) divide o processo de seleção de equipamentos em cinco estágios apresentado a seguir:
1. Tipo de equipamento exigido: para se chegar à conclusão da primeira etapa na seleção de equipamentos de lavra, um grande número de informações sobre a jazida, o esboço da cava e operações devem ser conhecidas. Com relação ao corpo do minério e usina de beneficiamento, faz-se necessário conhecer a massa de minério a ser tratada por dia e por hora e o grau de controle, de qualidade requerida para a alimentação da usina.
Os fatores que dizem, respeito ao minério e precisam ser conhecidos são, a requerida e permitida taxa de alimentação de minério pela usina, por carregamento individual, por hora, por turno, por dia, a blendagem requerida para controle do teor do minério ou balanço dos constituintes do m/m, o tipo de segregação, requerida para evitar misturas indesejáveis, a rota e a distância percorrida pelo minério e a diferença de cota entre o ponto de carregamento e o ponto de descarga.
No caso de estéril o problema é de certo modo mais simples, entretanto deve-se saber a relação estéril/minério, o modo como o estéril ocorre na jazida, se externo ou sobre o corpo, se intercalado, etc.
Deve-se conhecer ainda a natureza física do minério e estéril, tais como: densidade “in situ”, densidade empolada, compatibilidade, umidade, dureza, abrasividade, grau de fragmentação, resistência à compressão, etc. 
2. Tamanho e/ou número dos equipamentos: dependerá inicialmente das etapas de pesquisa no início do empreendimento, onde serão determinados, dentre outros quesitos, a movimentação de massas total (minério, estéril e solo) ao longo dos anos iniciais do empreendimento. Posteriormente, poderá ser substituído para atender as necessidades mais atuais da mina, com possíveis ganhos, ou percas de produção. 
3. Tipo específico de equipamento: nesta fase de seleção de equipamentos de lavra, a experiência sob todos os aspectos é de suma importância. Especificações de fabricantes serão de muita utilidade, mas devem ser usadas, prudentemente. Por outro lado, certos detalhes técnicos e dados de desempenho dos equipamentos somente são encontrados nos catálogos dos fabricantes. 
4. Especificações dos equipamentos: o propósito da descrição detalhada das especificações dos equipamentos é assegurar, que o equipamento cotado corresponderá àquele necessário e desempenhará a função desejada e que as proposições e especificações fornecidas pelos fornecedores e/ou fabricantes, permitirão, significativas comparações de custos e méritos dos vários equipamentos específicos.
Geralmente estas especificações devem ser descritas em duas partes para melhor atingir o resultado desejado, a primeira deve descrever todos os requerimentos com respeito a desempenho, capacidade, força, peso, tamanho, a segunda parte deve descrever separadamente todos os itens desejáveis de um equipamento ideal, que permita melhor segurança, fatores econômicos, melhor operação, fácil manutenção e reduzidos custos de reparos. Esta parte deve também incluir alternativas para o equipamento especificado tais como pneus, diferentes motores, etc. 
Estas etapas devem permitir uma fácil comparação quando no levantamento de custos das várias máquinas e ainda uma avaliação de vários itens, como investimento inicial, desempenho e custos operacionais das várias unidades, que precisam então ser relacionados a todos os fatores econômicos da operação. 
5. Seleção dos fabricantes ou fornecedores: é feita uma análise comparativa das propostas dos fabricantescom relação a custos, adaptabilidade técnica. É realizado também, um estudo das dificuldades de manutenção e reparos. E uma avaliação da reputação e opinião formada sobre os vários fabricantes e fornecedores em relação aos serviços técnicos, logísticos, disponibilidade, custos de peças e garantias.
	Após o dimensionamento dos equipamentos, calcula-se o custo operacional correspondente a cada alternativa. Tais custos referem-se ao Run of Mine (ROM), neles incluídos os relativos à remoção de estéril. E são determinados com base nos custos operacionais anuais para cada alternativa, nos investimentos a serem realizados ao longo da vida da mina, resultantes da reposição de equipamentos retirados de operação por terem atingido os limites de suas vidas úteis (NUÑEZ, 2011).
	Por fim para a seleção final devem ser levados em conta todos os fatores econômicos, investimentos, adaptabilidade técnica, considerações de manutenção e reparos, aprovação dos fabricantes ou fornecedores e o valor atual.
	4.6. PESQUISA OPERACIONAL
	A pesquisa operacional (P.O.) surgiu na segunda Guerra Mundial para resolver problemas de operações militares. A P.O. é multidisciplinar e engloba ciências como a economia, estatística, matemática e a computação, sendo voltada para a análise e tomada de decisões. São dois os tipos de modelos usuais em P.O.: otimização e simulação. Os modelos de otimização são aplicáveis quando todas as variáveis do sistema são determinísticas e são estruturadas para a escolha de uma única alternativa, que será considerada ótima, segundo algum critério. Os modelos de simulação devem ser usados em sistemas que possuem variáveis estocásticas (por exemplo, mineração). Esses modelos possibilitam a análise de diversos cenários para o processo de decisão. Cada cenário pode ser visto como uma configuração específica do sistema em análise. Assim, a simulação não produz uma solução ótima e única, mas uma resposta do sistema a uma determinada mudança de sua configuração (ANDRADE, 1989).
	Os problemas de P.O. são usualmente modelados na forma de uma função objetivo (por exemplo, maximizar o lucro da empresa) e diversas restrições (associadas, por exemplo, à disponibilidade de matérias-primas, mão de obra, etc.) (LACHTERMACHER, 2009). 
	Segundo Ramos Neto (2003) um estudo de pesquisa operacional consiste na modelagem de um sistema real existente, e na análise e compreensão do comportamento deste sistema para geração de cenários com novas alternativas que serão utilizados no processo de tomada de decisão.
	Um estudo de P.O. consiste, basicamente, em construir um modelo de um sistema real existente como meio de analisar e compreender o comportamento dessa situação, com o objetivo de levá-lo a apresentar o desempenho que se deseja. A complexidade de um sistema real resulta do fato de que seu comportamento é influenciado por um número muito grande de elementos variáveis. Esta é a razão que leva à principal dificuldade em recomendar ações específicas de acompanhamento para cada variável. No entanto, mesmo uma situação real, que envolva um número muito grande de variáveis, tem seu comportamento influenciado por uma quantidade reduzida de variáveis principais, que devem ser identificadas para simplificação do modelo (COSTA, 2005).
	Pereira (2016) apresenta um passo a passo de como proceder a um estudo de P.O., dividido em cinco passos, são eles:
1 - Definição do problema: do ponto de vista da Pesquisa Operacional, baseia-se em três aspectos principais que devem ser discutidos:
1. Descrição exata dos objetivos do estudo; 
2. Identificação das alternativas de decisão existentes; 
3. Reconhecimento das limitações, restrições e exigências do sistema.
	A descrição dos objetivos é uma das atividades mais importantes em todo o processo do estudo, pois a partir dela é que o modelo é concebido/criado. Da mesma forma é essencial que as alternativas de decisão e as limitações existentes sejam todas explicitadas, quanto maior o número de detalhes melhor será o resultado final, isso serve para que as soluções obtidas no final do processo sejam válidas e aceitáveis. 
2 - Construção do modelo: o modelo mais apropriado para a representação do sistema deve ser construído com base na definição do problema. Esta é a fase que exige mais criatividade do analista, uma vez que a qualidade de todo o processo seguinte é consequência do grau de representação da realidade que o modelo de simulação venha a apresentar. Vários tipos de modelo podem ser utilizados para resolver problemas, desde um simples modelo conceitual, até modelos matemáticos. 
	A confiabilidade da solução obtida através do modelo depende da validação do modelo na representação do sistema real. A validação do modelo é a confirmação de que ele realmente representa o sistema real. A diferença entre a solução real e a solução proposta pelo modelo depende diretamente da precisão do modelo em descrever o comportamento original do sistema. Um problema simples pode ser representado por modelos também simples e de fácil solução. Já problemas mais complexos requerem modelos mais elaborados. 
	Um bom modelo é aquele que representa o problema próximo da realidade que se pretende simular e estudar e é de fácil experimentação. Por outro lado, ele deve atender e respeitar as restrições impostas pelas limitações. 
3 - Solução do modelo: tem por objetivo encontrar um resultado para o modelo construído. No caso de modelos matemáticos, a solução é obtida pelo algoritmo mais adequado, em termos de rapidez de processamento e precisão da resposta.
4 - Validação do modelo: Nesta fase é necessário verificar a validade do modelo. Um modelo é válido se for capaz de fornecer uma previsão aceitável do comportamento do sistema e uma resposta que possa contribuir para a qualidade da decisão a ser tomada. Um método comum para testar a validade do sistema é analisar seu desempenho com dados passados do sistema e verificar se ele consegue reproduzir o comportamento que o sistema manifestou.
5 - Implementação do modelo: Lisboa (2002) diz que avaliada a validade da solução obtida, esta deve ser convertida em regras operacionais. Esta é a etapa crítica do estudo, e os valores da nova solução, quando levados à prática, podem demonstrar a necessidade de correções exigindo a reformulação do modelo em algumas de suas partes.
4.6.1. Simulação
	A Simulação é uma das ferramentas da Pesquisa Operacional, para Pegden (1995) a simulação é o processo de concepção de um modelo que represente um sistema real e a reprodução de experiências com o referido modelo. A sua finalidade é compreender o comportamento do sistema, e avaliar as diferentes estratégias disponíveis para a realização de uma atividade do sistema.
A simulação é uma metodologia extremamente importante para a resolução de problemas que se encontram no mundo real, tudo o que pode ser descrito pode ser simulado. Regularmente é utilizada para estudar sistemas simples. No entanto, torna-se verdadeiramente relevante quando é utilizada para estudar sistemas complexos (FERNANDES, 2012).
	A simulação de processos é o modelo computacional que representa a execução das atividades de um processo, ao mesmo tempo em que são referenciados aos possíveis congestionamentos do problema real. Considera-se que um processo é uma sequência de atividades, que processam várias entradas e produzem várias saídas (TUMAY, 1995). 
	Tumay (1995) afirma também que o modelo computacional pretende reproduzir o mais fielmente possível o sistema real. E que ao longo do tempo ocorrem os acontecimentos esperados, no mesmo tempo em que é exibida uma imagem animada do fluxo de dados. Uma vez que o software de simulação mantém o controle das estatísticas sobre o modelo, e seu desempenho é avaliado pela análise de saída dos dados do modelo.
	De acordo com Ventura (2005, apud SOUZA, 2009), existem diversas maneiras de classificar a simulação, uma das maneiras utilizadas é a seguinte:
- Estática ou dinâmica: A maioria das simulações, dos modelos de operações, é dinâmica. O software Arena® foi desenvolvidobuscando a melhor forma de representar os modelos dinâmicos.
- Contínuo ou Discreto: No modelo contínuo o estado do sistema pode mudar a cada momento. Um exemplo seria o nível da maré da praia. No modelo discreto as mudanças ocorrem em pontos separados no tempo. Como por exemplo, peças que chegam e saem de uma etapa de um processo produtivo ou descansos de funcionários. Também é possível a presença de elementos com as duas características no mesmo modelo.
- Determinístico ou estocástico: Os modelos que não possuem uma variação de entradas (inputs) são determinísticos. Já os modelos estocásticos possuem uma variação de entradas, por exemplo, a chegada de clientes a um banco em intervalos de tempo. Um modelo pode possuir os dois tipos, tanto determinístico como estocástico, para componentes diferentes. O Arena® trabalha facilmente com ambos e aceita diferentes tipos de distribuição de probabilidades para representar a variabilidade destes componentes.
	Entidades como, caminhões fora de estrada, transportadores de correia, equipamentos de escavação e até mesmo os operadores, podem ser rapidamente introduzidas e ajustadas dentro de um modelo de simulação, permitindo às empresas a oportunidade de determinar a melhor forma de utilizar os seus recursos. O uso da simulação na mineração é um método barato, sem riscos de testar qualquer coisa, desde até revisões simples para completar os projetos, sempre com a finalidade de atender as metas de produção com o menor custo possível (PEREIRA, 2016).
	4.8. SOFTWARE ARENA®
	O ARENA® foi desenvolvido pela empresa Systems Modeling em 1993 como sucessor do SIMAN® e CINEMA®, que foram desenvolvidos em 1982 e 1984, respectivamente. O SIMAN® é uma evolução do GPSS, lançado pela IBM® em 1961. O CINEMA® foi o primeiro software de animação para PC (ARENA, 2007).
	ARENA® é um ambiente gráfico integrado de simulação a eventos discretos que possibilita a construção e a análise do modelo, focando nos processos existentes no sistema em estudo (ARENA, 2007).
	O ARENA® foi projetado para simular sistemas conduzidos por eventos e em particular para analisar os impactos da introdução de alterações ao sistema real (ARENA, 2007). A Figura 15 ilustra o ambiente do software ARENA®.
Figura 12 - Ambiente gráfico do ARENA®
 Fonte: Fernandes (2012)
A grande vantagem do software ARENA® é o fato de possuir a facilidade de utilização em simuladores de alto nível, com a flexibilidade das linguagens de simulação, tudo isto na mesma interface gráfica. Isto se deve ao fato de a modelação ser hierárquica, permitindo a qualquer instante, utilizar a linguagem SIMAN em conjunto com os módulos de nível mais alto de outro modelo. Se existir necessidade, como em algoritmos de decisão complexos ou na recolha de dados de uma aplicação externa, podem-se inserir no modelo pedaços de código em linguagens de programação de alto nível, como Visual Basic, C/C++ ou Java. O Arena® possui integração com o Microsoft Office, ou seja, permite a leitura e escrita de dados do Microsoft Office Excel e Microsoft Office Access (KELTON, 2000).
 Possui também uma ferramenta adicional, o software Input Analyzer que realiza o tratamento estatístico dos dados de entrada, adequando-os às seguintes distribuições de probabilidades: Beta, Empírica Contínua, Empírica Discreta, Erlang, Exponencial, Gamma, Johnson, Lognormal, Normal, Poisson, Triangular, Uniforme e Weibull (KELTON, 2000).
Ao mesmo tempo que é uma linguagem de simulação, é um ambiente de trabalho e experimentação, que pode ser usado para testar o modelo e fazer a apresentação de seus resultados, através de avançados recursos de animação (CARVALHO, 2003).
	O processo de modelagem é o ato de apresentar ao Arena® como funciona o sistema (PRADO, 2004). Essa apresentação é feita através de uma linguagem de fácil entendimento, semelhante a um fluxograma como apresentado na Figura 16.
Figura 13 - Estrutura básica de um modelo de simulação
Fonte: Prado (2004)
	O fluxograma é constituído de formas geométricas que representam procedimentos, decisões a serem tomadas, início e término de processos, etc. Estas formas geométricas são substituídas pelos templates, que são os campos que reúnem os módulos básicos e avançados usados para a construção do fluxo de processo. A construção do modelo é feita através dos elementos disponibilizados nos templates. Estes elementos são de dois tipos distintos, citados por Carvalho (2003):
Módulos de fluxograma: são usados para construir o fluxograma da área de trabalho. Cada módulo pode ser colocado quantas vezes se fizerem necessárias para a construção do modelo. Possuem pontos de entrada e saída, usados para estabelecer interconexões e criar o fluxo do processo.
Módulos de dados: apesar de aparecerem na janela do template, não são colocados na área de trabalho. Ao serem selecionados, apresentam sua lista de dados na área de planilha, onde podem ser editados, excluídos ou inseridos com novas informações.
O template básico do ARENA® (Basic Process) reúne os elementos fundamentais para a construção dos modelos. Os principais elementos são (ARENA, 2007):
Create: Este módulo serve para introduzir as entidades no modelo, segundo intervalos de tempo definidos através de uma distribuição probabilística e seus parâmetros de média e desvio padrão. Além destes, também é necessário inserir dados como a definição do tipo da entidade, a unidade de tempo da distribuição, o número de entidades que entram no sistema por vez, o máximo de entidades que pode entrar no sistema e pode também inserir restrição com o momento da primeira criação de entidade. 
Dispose: Este módulo tem função inversa à do módulo Create. Ele tem a função de retirar as entidades do sistema. Neste módulo só é possível ativar a coleta de estatísticas sobre as entidades. 
Process: O módulo Process tem a função de representar qualquer ação dentro do sistema que leve um tempo para ser cumprida. Também é capaz de representar a ocupação de um recurso. A ação a ser tomada pelo recurso pode ser de: espera, ocupa-executa, ocupa-executa-libera, executa-libera ou só executa; o tipo da ação depende da interação de um recurso com uma entidade para realizar uma tarefa específica. 
	Além disso, neste módulo também pode(m) ser declarado(s) o(s) recurso(s), juntamente com sua(s) capacidade(s), que é (são) alocado(s) durante a realização das atividades. O tempo de execução de cada processo é uma variável aleatória definida por uma distribuição probabilística. Define-se a distribuição desejada e colocam-se os parâmetros necessários de média e desvio padrão. Aqui já pode ser iniciado o processo de análise de custo, podendo ser definida a situação de custo associada ao processo. 
Decide: O módulo de fluxograma Decide representa uma decisão no fluxo do processo. Ele serve para alterar o rumo das entidades baseado em uma condição do sistema ou de um percentual probabilístico. Neste módulo deve ser definido o tipo de decisão a ser tomada (por condição ou probabilidade) e também a referida condição (ou probabilidade) a ser satisfeita para que ocorra o desvio. 
Entity: O módulo de dados Entity reúne as definições e parâmetros referentes a todos os tipos de entidades usados pelo modelo. A entrada de dados é realizada através da área de planilha ou de uma caixa de diálogo. Neste módulo é definida a figura a ser utilizada para representar a entidade quanto à animação da simulação e dados sobre valores de custo para este tipo de entidade em diferentes situações: custo inicial de valor agregado, custo inicial sem valor agregado, custo inicial de espera, de transferência e também custo de espera por hora. 
Resource: O módulo de dados Resource relaciona todos os recursos usados no modelo. Por recurso, entende-se uma estrutura que será usada pela entidade, a qual irá despender certa quantidade de tempo neste processo. Neste módulo são inseridas informações sobre o tipo de recurso (capacidade fixa ou baseada em uma programação) e a sua referida capacidade ou programação, informações sobre custos deste recurso como:custo operando, custo ocioso, valor agregado ou não e são declaradas as falhas programadas para o mesmo.
	Por permitir construir de uma forma muito intuitiva o modelo e a sua lógica de controle, através da correta interligação de módulos e a sua parametrização, fornecer uma interface gráfica ao usuário e ainda obter resultados que potenciam o processo de simulação. Foi escolhido o software ARENA® para a simulação do fluxo de produção de minério e estéril no presente trabalho.
5. METODOLOGIA
	
A Mineração Calcário Ouro Branco é uma mineradora de calcário e consiste em quatro minas: Osvaldo, Grande, Mandacaru e Antônio Ferreira. Onde são lavradas matérias-primas para produção de cinco produtos: insumos para: tintas, textura, ração e fibrocimento, e corretor de acidez de solo para agricultura. Dos cinco produtos apenas o corretor de acidez é produzido pela própria mineradora, enquanto os outros quatro são produzidos pela Fillercal Mineração e Comércio (GRUPO PIRINEUS, 2013). No quadro a seguir são apresentada as minas e os respectivos produtos oferecidos por cada uma delas:
Quadro 1 - Minas e seus produtos
	MINAS_______
	PRODUTOS______________________________
	Osvaldo
	Calcário Agrícola
	Grande
	Calcário Agrícola
	Mandacaru
	Insumos para ração
	Antônio Ferreira
	Insumos para tintas, texturas, fibrocimento e ração
	 Fonte: autoria própria
	Isso se dá devido aos requisitos exigidos por cada produto. No caso dos insumos tintas e texturas um dos requisitos é a alvura (característica do que é branco) do calcário, para isso é necessário passar por uma etapa de classificação manual antes de ser transportado para a usina de beneficiamento.
5.1. CARREGAMENTO E TRANSPORTE
As operações de carregamento e transporte de minério/estéril caracteriza uma atividade essencial nas operações de lavra e, a importância desta atividade deve-se ao fato de formar parte essencial na cadeia produtiva do bem mineral. As escavadeiras são os equipamentos principais usados em lavra a céu aberto, por conseguinte, estes equipamentos estão designados para carregar material rochoso desmontado e colocá-lo na caçamba dos caminhões para posteriormente ser transportados (DESSUREAULT, 2009 apud CANO, 2015). Por outro lado, os caminhões transportam o material em suas caçambas e, segundo seu valor econômico é descarregado em britador ou pilha de estéril (BISE, 2003 apud CANO, 2015). Na figura 17 é apresentado um ciclo integrado de carregamento e transporte.
Figura 14 - Ciclo produtivo dos caminhões e carregadeiras
Fonte: autoria própria
“[...] É necessário definir vários termos fundamentais que são independentes dos tipos de equipamento específico [...]” (HARMANT, 1992, p. 762, 763, grifo do autor, apud CANO, 2015); do texto acima, pode-se inferir que a produtividade dos caminhões está condicionada por: 1) local de operação, densidade in situ (t/m³); 2) fator de empolamento (%); 3) fator de enchimento (%), 4) fator de eficiência da operação (%); 5) densidade empolada (t/m³) e 6) capacidade da caçamba (t/m³), conforme citado no tópico 4.5, seguidamente, com base nesses parâmetros é possível obter a capacidade operacional dos equipamentos de carregamento e transporte da mineradora Calcário Ouro Branco.
	Dado o mercado atual e a capacidade de produção da usina, foi planejada pela mineradora, uma meta de transporte das minas para 2017. Na tabela 1 temos um comparativo da massa transportada em 2016 e a meta para 2017.
Tabela 1 - Comparativo de produção 2016/2017
	PERCURSO
	Produção 2016 (t/mês)
	Meta 2017 (t/mês)
	
	Janeiro a abril e dezembro
	Maio a novembro
	
	Mina Osvaldo – Usina Ouro Branco
	0
	21400
	15000
	Mina Grande – Usina Ouro Branco
	0
	21400
	15000
	Mina Mandacaru – Usina Fillercal
	900
	900
	4500
	Mina Antônio Ferreira – Usina Fillercal
	2300
	2300
	3000
	Mina Antônio Ferreira – Classificação
	8900
	8900
	18720
	Classificação – Usina Fillercal
	8900
	8900
	18720
	Usina Ouro Branco – Pilha de Estéril
	0
	10300
	10000
	TOTAL NO ANO
	623.700
	1.019.280
 Fonte: autoria própria
Vale ressaltar que no ano de 2016 nos meses de janeiro a abril e dezembro o quadro de funcionários no carregamento e transporte, e a carga horário são reduzidas em comparação ao resto do ano por não haver produção na Usina da Calcário Ouro Branco. No presente trabalho foi planejado o transporte para a Usina da Calcário Ouro Branco durante todo ano de 2017, operando em 2 turnos de 8 horas por dia, de segunda a sábado.
Na Figura 18 é apresentado um diagrama com o fluxo de produção de minério e estéril da empresa, e seus tempos em forma de expressões (em minutos), gerados pelo software Input Analyzer®, que determinam a distribuição probabilística de cada etapa. O diagrama é dividido em dois setores: um responsável pela alimentação do britador da Fillercal (parte superior do diagrama); e o outro pela alimentação do britador da Calcário Ouro Branco e transporte de estéril para a pilha de estéril (parte inferior do diagrama).
Figura 15 – Diagrama do fluxo de produção de minério e estéril
Fonte: autoria própria
No primeiro setor são apresentadas as quatro rotas para produção da Fillercal:
· A primeira representa o minério transportado da etapa de classificação para o britador e seus tempos são apresentados através das seguintes expressões: 3.59+1.24*BETA(1.57, 1.08) para o deslocamento vazio; NORM (5.73, 0,263) para o carregamento; 4.63+0.85*BETA(1.33, 1.24) para o deslocamento cheio e 0.15+1.24*BETA(1.75, 1.92) para o descarregamento;
· Na segunda, o ciclo consiste no transporte de minério da Mina Antônio Ferreira para o britador e apresentam as seguintes expressões: 3.76+LOGN(0.369, 0.255)+LOGN(0.369, 0.255) para o deslocamento vazio e manobra; 2.42+1.46*BETA(1.99, 1.67) para o carregamento; NORM(5.32, 0.419) para o deslocamento cheio e 0.15+1.24*BETA(1.75, 1.92) para o descarregamento;
· A terceira rota (linha rosa) consiste no transporte de material da Mina Antônio Ferreira para a etapa de classificação e seus tempos são representados nas seguintes expressões: 0.93+WEIB(0.31, 2.08) para o deslocamento vazio; 2.42+1.46*BETA(1.99, 1.67) para o carregamento; 1+0.7*BETA(2.08, 1.82) para o deslocamento cheio e TRIA(0.34, 0.634, 0.76) para o descarregamento;
· A última rota consiste no transporte de minério da Mina Mandacaru para o britador e apresentam as seguintes expressões: 3.84+WEIB(0.522, 2.72)+LOGN(0.218, 0.154) para o deslocamento vazio e manobra; 2.31+1.03*BETA(2, 1.52) para o carregamento; NORM(4.6, 0.244) para o deslocamento cheio e 0.15+1.24*BETA(1.75, 1.92) para o descarregamento.
No segundo setor são apresentadas duas rotas para produção de minério e uma para estéril:
· A primeira rota de minério consiste no carregamento na Mina Osvaldo e descarregamento no britador ou em pilha e seus tempos são apresentados pelas seguintes expressões: 1.99+GAMM(0.227, 3.09)+ERLA(0.0728, 3) para o deslocamento vazio e manobra; 1.56+GAMM(0.305, 4.4) para o carregamento; 2.18 + LOGN(0.424, 0.311) para o deslocamento cheio TRIA(0.48, 0.8, 1.12) para o descarregamento;
· A segunda rota representa o transporte de minério da Mina Grande para o britador ou pilha e seus tempos são representados nas seguintes expressões: TRIA(1.61, 1.67, 3)+TRIA(0.63, 0.915, 1.2) para o deslocamento vazio e manobra; 2+1.7*BETA(1.15, 1.24) para o carregamento; 2.18+LOGN(0.478, 0.373) para o deslocamento cheio e TRIA(0.48, 0.8, 1.12) para o descarregamento;
· A rota para transporte de estéril consiste no transporte de estéril da usina para a pilha de estéril e seus tempos são representados nas seguintes expressões: 1+0.69*BETA(1.66, 1.79)+TRIA(0.49, 0.835, 1.18) para o deslocamento vazio para usina e manobra; 0.5+NORM(3.25, 0.376)+ERLA(0.0728, 3) para o deslocamento vazio para a Mina Osvaldo e manobra; 2.54+1.21*BETA(2.04, 1.93)+TRIA(0.63, 0.915, 1.2) para o deslocamento vazio para a Mina Grande e manobra; NORM(6.12, 0.187) para o carregamento; 1.13+ERLA(0.12, 5) para o deslocamento cheio e 0.29+0.43*BETA(1.4, 1.32)+TRIA(0.57, 0.815, 1.06) para o descarregamento.No Anexo 1 é apresentado um resumo das distribuições e os valores dos parâmetros, retirado da página 111 do Arena-User's Guide (2007). 
No Apêndice 1 é apresentado o dimensionamento de equipamento via software Arena®, a qual caracteriza a solução apresentada pelo diagrama de ciclo de atividades (DCA) conforme à Figura 18.
Parâmetros como, disponibilidade de turno (80%), disponibilidade mecânica (90%), fator de enchimento das caçambas (90%) e densidade empolada (1,5 t/m³) foram disponibilizados pela empresa. 
4.6.1. Carregamento
	As operações de carregamento na Calcário Ouro Branco se fazem por quatro escavadeiras CAT336D, para carregamento de minério nas Minas Osvaldo, Mandacaru e Antônio Ferreira, e duas pás carregadeiras CAT950H, sendo uma para carregamento de minério classificado e outra para carregamento de estéril produzido pela Usina da Calcário Ouro Branco. No dimensionamento das horas trabalhadas foram tomados os tempos de ciclo que é dividido em quatro momentos, carregamento, manobra com carga, descarregamento e manobra sem carga. Nos Apêndices 2 e 3 são apresentados os tempos registrados de vários ciclos e na Tabela 2 temos a média do tempo de ciclo para cada equipamento, assim também as especificações de capacidade dos equipamentos.
Tabela 2 - Ciclo médio das carregadeiras (CAT336D & CAT950H)
	TIPO
	CAT336D
capacidade: 2,55 m³
	CAT950H
capacidade: 3,6 m³
	ETAPAS
	Minutos
	Carregamento
	0,08
	0,08
	Giro com carga
	0,05
	0,17 (*)
	Descarregamento
	0,09
	0,13
	Giro sem carga
	0,05
	0,15 (*)
	TOTAL
	0,28
	0,53
	(*) tempo de manobra
 Fonte: autoria própria
Através do tempo médio de ciclo (), foi analisada a quantidade de ciclos que os equipamentos de carregamento conseguem realizar em uma hora (), através da seguinte fórmula:
						(7)
	 Foi considerado que toda operação apresenta índices de disponibilidade mecânica (, tempo que o equipamento está disponível) e disponibilidade de turno (, tempo efetivo de trabalho), foi multiplicado os dois índices para obter um fator de rendimento ().
						(8)
	Multiplicando este fator de rendimento () pelas horas disponíveis por mês () obtemos uma estimativa do tempo máximo que o equipamento poderá operar por mês ().
						(9)
	Para estimar o desempenho do equipamento de carregamento em m³/h () foi feito o produto da densidade empolada em t/m³ (), capacidade operacional do equipamento em m³ () e do número de ciclos em uma hora () dividido pela densidade in situ ().
					(10)
	Para obter o desempenho do equipamento em t/h (), basta multiplicar o desempenho em m³/h () pela densidade empolada do material ().
						(11)
	Multiplicando o desempenho do equipamento em t/h () pelas horas operadas no mês (), temos a produção máxima mensal do equipamento ().
 					(12)
	Dividindo a meta de produção mensal () pelo desempenho do equipamento em t/h (), temos as horas necessárias para cumprir a meta mensal ().
						(13)
	E por fim, para obter o número de equipamentos () necessários para cumprir a meta de produção, basta dividir a meta de produção mensal () pela capacidade máxima mensal do equipamento ().
						(14)
5.2.2. Transporte
	As operações de transporte na Calcário Ouro Branco são feitas por cinco caminhões Volvo VM330 e apresentam seis rotas para transporte de minério, uma para estéril mais duas rotas de retorno da pilha de estéril para as rotas de transporte mineral. Vale ressaltar que os caminhões trabalham em rota dinâmica, não são exclusivos a uma única rota. 
Na tabela 3 são apresentadas as distâncias entre as minas e as usinas de beneficiamento, e da pilha de estéril entre a usina e as minas Osvaldo e Grande, assim como os tempos médios correspondentes às distâncias de deslocamento.
Tabela 3 - Distâncias e tempos médios de deslocamento
	PERCURSO
	Distância
Km
	Tempo médio de ciclo
minutos
	Mina Osvaldo – Usina Ouro Branco
	1,0
	9,90
	Mina Grande – Usina Ouro Branco
	1,0
	9,94
	Mina Mandacaru – Usina Fillercal
	1,8
	13,53
	Mina Antônio Ferreira – Usina Fillercal
	2,2
	14,85
	Mina Antônio Ferreira – Classificação
	0,6
	7,68
	Classificação – Usina Fillercal
	2,2
	17,34
	Usina Ouro Branco – Pilha de Estéril
	0,6
	13,55
	Pilha de Estéril – Mina Osvaldo
	1,4
	3,25
	Pilha de Estéril – Mina Grande
	1,4
	3,16
 Fonte: autoria própria
Para determinar o número de horas trabalhadas considerou a meta de produção mensal de cada mina e foram feitas as tomadas dos tempos de ciclos com o uso de um cronômetro. O ciclo de um caminhão corresponde a quatro etapas: carregamento, deslocamento com carga, descarregamento e deslocamento sem carga. Nos Apêndices 4, 5, 6, 7, 8 e 9 são apresentados os tempos registrados nas rotas de transporte de minério. Nos Apêndices 10 e 11 temos os tempos registrados na rota de transporte de estéril.
	Foi possível calcular o desempenho médio do caminhão () em t/h de cada rota dividindo o produto da densidade in situ (), fator de empolamento (), fator de enchimento () e capacidade do caminhão () pelo tempo médio de ciclo em horas ().
						(15)
	Assim como nas operações de carregamento também foram considerados a disponibilidade mecânica do equipamento e a disponibilidade do turno, tempo efetivo de trabalho. Com essas considerações e as horas disponíveis no mês obtivemos o tempo máximo que cada caminhão poderá operar por mês (), tanto no transporte de minério quanto estéril.
	Multiplicando o tempo máximo que cada caminhão operará por mês () pelo desempenho médio do caminhão () para cada rota, temos a capacidade máxima de produção do caminhão () para cada rota de transporte.
					(16)
	Para termos as horas necessárias para cumprir a meta mensal (), basta dividir a meta de produção de cada rota () pelo desempenho médio do caminhão ().
						(17)
Por fim, dividindo a meta de produção de cada rota () pela capacidade máxima de produção do caminhão () para cada rota, temos o número de caminhões necessários para cada rota ().
						(18)
5.3. SIMULAÇÃO
O problema diz respeito a dimensionar a frota para as etapas de carregamento e transporte na Calcário Ouro Branco Ltda. uma mineradora a céu aberto. Este modelo de simulação pode ser classificado como, contínuo, discreto, dinâmico e estocástico.
Através do software Arena® foi feita a construção do modelo e a sua lógica de controle, através da correta interligação dos processos realizados na realidade. A partir da simulação, foi possível dimensionar e mensurar o número necessário de equipamentos nas etapas de carregamento e transporte para atender a meta de produção para o ano de 2017.
Os dados utilizados dizem respeito às capacidades das caçambas, expressões das distribuições probabilísticas dos tempos de ciclo, escala de trabalho, disponibilidade de turno e a quantidade de material movimentado.
	O tratamento estatístico foi realizado com o software Input Analyzer®, a fim de determinar a expressão probabilística que define o ciclo ou demora de cada atividade realizada pelos equipamentos.
	O modelo expresso no diagrama de ciclo de atividades (DCA, Figura 18), representa as atividades na mineradora. E para a construção do mesmo foram utilizados os seguintes dados:
· Escala de Trabalho: apresentados na Tabela 4:
Tabela 4 - Escala de trabalho
	Horas trabalhadas por turno
	
	8
	Horas efetivas trabalhadas por turno (HET)
	
	6
	Turnos trabalhados por dia
	
	2
	Horas efetivas trabalhadas por dia
	
	12
Fonte: autoria própria
· Meta de produção por percurso para 2017: apresentados na Tabela 5:
Tabela 5 - Produção programa
	PRODUÇÃO PROGRAMADA
	Quantidade
(t/dia)
	Peso
(%)
	Minério solicitado pelo britador em FILLERCAL
	
	
	 - Mina Mandacaru
	188
	17,20
	 - Mina Antônio Ferreira
	125
	11,44
	 - Classificação/Mina Antônio Ferreira*
	780
	71,36
	 Total para usina 
	1093
	100,00
	Minério solicitado pelo britador em OURO BRANCO
	
	
	 - Mina Osvaldo
	625
	37,49
	 - Mina Grande
	625
	37,49
	 Total para usina 
	1250
	74,99
	Produção de Estéril pela usina
	
	
	 - Estéril da usina OURO BRANCO