Análise da incerteza na modelagm geológica em depósitos minerais de ferro

Abstract

A exploração de recursos minerais é uma atividade de alto risco, sendo um dos maiores desafios enfrentados pelas empresas a distribuição espacial do material que se deseja extrair. Por esse motivo, o modelamento geológico do depósito mineral é uma etapa crucial na determinação da viabilidade econômica do projeto. Apesar de inicial, esta fase é amplamente conhecida pela sua complexidade. Atualmente existem ferramentas avançadas capazes de criar modelos geoestatísticos que possam auxiliar nesta etapa, permitindo análises e interpretações dos dados espacialmente, facilitando assim a compreensão do fenômeno. Através disso, é possível determinar a viabilidade econômica de um depósito mineral, otimizar o planejamento de lavra, identificar áreas com maior potencial de exploração, entre outras aplicações. No presente trabalho foi proposta a utilização de simulação geoestatística como ferramenta auxiliar na tomada de decisão na etapa de modelagem geológica. Simulações são técnicas estocásticas, ou seja, as quais permitem a incorporação de um modelo probabilístico em diferentes áreas na análise de risco e incerteza. A técnica abordada se refere a Simulação Sequencial dos Indicadores, popularmente conhecida pela sigla SSI, a qual permite a geração de diferentes possíveis cenários equiprováveis da realidade do depósito mineral. Esta técnica traz benefícios para a etapa de modelagem pois é capaz de dimensionar a incerteza associada ao fenômeno devido ao seu comportamento estocástico, ou seja, probabilístico através das diferentes realizações equiprováveis da realidade que é capaz de gerar. As simulações condicionais, amplamente utilizadas em geoestatística, buscam honrar a realidade e as estatísticas da distribuição (depósito) alvo, buscando reproduzir a continuidade espacial deste fenômeno através dos variograma e a própria distribuição e estatística original dos dados. Através dessas premissas, esta técnica busca dimensionar a incerteza e fazer análises de risco dentro da cadeia de predição de recursos. O banco de dados presente refere-se a um depósito de ferrífero situado no Quadrilátero Ferrífero, onde foi possível através de simulações gerar diferentes cenários equiprováveis para o domínio IBS, tipologia predominante na reserva. Através dos resultados foi possível quantificar a incerteza na modelagem, auxiliando na tomada de decisão como a interpretação geológica. Também foi quantificado os possíveis volumes dos cenários equiprováveis e comparados posteriormente ao modelo krigado.

The exploration of mineral resources is a high-risk activity, being the spatial distribution of the desired material for extraction one of the greatest challenges faced by companies. For this reason, geological modeling of the mineral deposit is a crucial step in determining the economic feasibility of the project. Although preliminary, this phase is widely known for its complexity. Currently, there are advanced tools capable of creating geostatistical models that can assist in this stage, allowing for spatial data analysis and interpretation, thereby facilitating the understanding of the phenomenon. Through this, it is possible to determine the economic viability of a mineral deposit, optimize mining planning, identify areas with greater exploration potential, among other applications. In the present study, the use of geostatistical simulation was proposed as an auxiliary tool in decision-making during the geological modeling stage. Simulations are stochastic techniques, that is, they allow for the incorporation of a probabilistic model in different areas in the analysis of risk and uncertainty. The technique discussed here refers to Sequential Simulation of Indicators, commonly known by the acronym SSI, which allows for the generation of different and possible equiprobable scenarios of the mineral deposit's reality. This technique brings benefits to the modeling stage as it is capable of measuring the uncertainty associated with the phenomenon due to its stochastic, that is, probabilistic behavior through the different equiprobable realizations it can generate. Conditional simulations, widely used in geostatistics, seek to be faithful to the reality and statistics of the target distribution (deposit), aiming to reproduce the spatial continuity of this phenomenon through the variograms and the original distribution and statistics of the data itself. Based on these premises, this technique seeks to measure uncertainty and conduct risk analyses within the resource prediction chain. The present database refers to an iron ore deposit located in the “Quadrilátero Ferrífero”, where it was possible to generate different simulation scenarios through simulations for IBS, predominant typology in reserve. The results will allow for the quantification of uncertainty in the modeling process, assisting in decision-making, such as geological interpretation. The possible volumes of the equiprobable scenarios will also be quantified and subsequently compared to the kriged model.