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Estudos de Caso
Metaproject utiliza a ferramenta de análise PrecisionTree da Palisade para determinar a forma mais segura de resgatar mineiros chilenos

O incidente
Em 5 de agosto de 2010, uma coluna de parede na mina de San José, no norte do Chile, desabou, aprisionando 33 mineiros em um local a 700 metros de profundidade.  Dois dias depois, um segundo desabamento bloqueou o acesso às partes mais baixas da mina.  O desafio era saber como resgatar os mineiros o mais rapidamente possível, bem como garantir a manutenção da integridade física e mental de cada um, enquanto a missão de resgate estivesse sendo planejada e colocada em prática. 

A operação de resgate era muito arriscada, em vista do risco de outro deslizamento de terra que poderia ser causado por falhas geológicas, falta de informações precisas nos mapas do interior da mina e um conhecimento insuficiente sobre a geologia estrutural da mina. A perfuração necessária adicional para resgatar os mineiros poderia ter feito com que as paredes desmoronassem ainda mais, devido a micro fraturas e falhas na rocha.

Por isto, acreditava-se, inicialmente, que a operação para salvar os mineiros seria um processo bastante longo. As primeiras estimativas sugeriam que eles teriam que esperar cerca de cinco meses para serem trazidos de volta à superfície, embora este tempo tenha sido revisto, passando a ser de três ou quatro meses.  No entanto, 65 dias após o primeiro desmoronamento de rochas, uma das perfurações de resgate passou pela câmara subterrânea e o primeiro mineiro foi trazido à superfície em 13 de outubro de 2010.  A operação de resgate foi concluída 22 horas depois.

Definindo riscos com o PrecisionTree
Durante a crise, o especialista em mineração Manuel Viera, o presidente e o sócio-diretor da consultoria de engenharia Metaproject foi convidado pelo governo chileno para aconselhá-lo sobre a melhor forma de resgatar os mineiros. Viera propôs um novo modelo para determiná-la. Este modelo calculou o método que faria com que eles ficassem sujeitos ao menor risco.

A magnitude do risco pode ser definida como um múltiplo de exposição, probabilidade e gravidade, em que:

  • “Exposição” é o tempo em que os mineiros permanecem sob a terra (incluindo o processo de resgate);
  • “Probabilidade” é a chance de ocorrência de um (outro) evento perigoso;
  • “Gravidade” representa o impacto de ocorrência de eventos adicionais.

A Metaproject usou a ferramenta PrecisionTree de análise de árvore de decisão, da Palisade, para avaliar as diversas alternativas de resgate, a partir de uma perspectiva técnica e econômica. A ferramenta permitiu que fossem tomadas decisões balizadas para seleção da opção que fosse a menos arriscada para os mineiros.

Opções de resgate usadas no modelo PrecisionTree
Uma decisão importante foi a de avaliar se os mineiros deveriam ser levados para uma altura de 300 metros abaixo da superfície ou se eles deveriam ser mantidos no local em que estavam, próximo ao refúgio, a 700 metros de profundidade. Também havia diversas opções de perfuração para chegar até os mineiros presos embaixo da terra:

A: O uso de uma perfuradora Strata 950 para perfurar um “poço” com 66 centímetros (cm) de diâmetro, por meio do qual os mineiros poderiam ser içados.  O maior risco seria o possível desmoronamento do poço quando a gaiola contendo os mineiros fosse içada à superfície.  Esta operação de resgate levaria cerca de três ou quatro meses, dependendo da qualidade da rocha e de outros obstáculos desconhecidos naquele momento. 

B: Visto que seria necessário considerar o maior número possível de alternativas, também foi analisado o uso de uma perfuradora maior, a Schramm T-130.  Ela permitiria a perfuração de um poço com um diâmetro maior (entre 66 e 80 centímetros).  Os riscos foram semelhantes aos da perfuradora A, mas, já que o poço mais largo significava que o resgate seria mais rápido e, portanto, a exposição dos mineiros seria reduzida, a magnitude do risco seria menor.  O cronograma era semelhante.

C: Utilização de uma perfuradora de 26 polegadas, comprovada para fundo de poço (DTH, na sigla em inglês), ou de uma perfuradora RIG-421, para perfuração de poços de petróleo.  Por serem rápidas e poderosas, estas perfuradoras poderiam reduzir o tempo de resgate para um mês, o que teria diminuído a exposição dos mineiros aos riscos.

D: Poderia ter sido construído um túnel vertical para os mineiros.  Para isto, seria necessário realizar um trabalho de construção.  O custo seria mais elevado e levaria mais tempo – mas era uma opção eficaz.  Os principais riscos seriam as “placas” (problemas de ventilação durante o processo de construção, pois a construção do túnel seria feita às cegas), questões gerais de ventilação no espaço confinado e a possível falta de paciência dos mineiros.

E: Um túnel alternativo (horizontal) poderia ter sido escavado a partir de um poço já perfurado sob o local desmoronado, para alcançar os mineiros diretamente no refúgio.  A partir dali, eles poderiam andar pelo túnel e ser trazidos para a superfície.

Inserção dos principais riscos no modelo do PrecisionTree
Os principais problemas e riscos que devem ser considerados em qualquer cálculo são os seguintes:

  • Desmoronamentos adicionais na mina que possam invadir o poço que estiver sendo perfurado (isto é, fazendo com que o poço fique instável);
  • Desmoronamentos no próprio poço;
  • Falta de informações detalhadas (mapas topográficos, geologia estrutural, localização de falhas geológicas importantes, etc.), dificultando a decisão sobre o local de perfuração do poço;
  • Repetidas falhas das máquinas de perfuração;
  • A quantidade de água a ser usada no processo de perfuração foi limitada, pois poderia cair sobre os mineiros;
  • Garantir que havia extração de ar e ventilação adequada durante o processo de perfuração;
  • Fazer certo logo da primeira vez – não havia margem para erros;
  • Uma falha no mecanismo de içamento que estivesse trazendo os mineiros para a superfície;
  • A integridade física dos mineiros, que ficaram expostos a diversas doenças devido à grande umidade, altas temperaturas, ventilação inadequada, bactérias e fungos.  Isto poderia levar a doenças bronco-pulmonares, hepatite, infecções gástricas, vírus, etc.;
  • A integridade mental dos mineradores, pois sua situação os deixou propensos a claustrofobia, estresse, depressão, etc.

O PrecisionTree mostra a viabilidade de cada opção
O PrecisionTree apresentou uma matriz de resultados estatísticos para cada ramo da árvore (ou seja, cada opção de resgate).  Isto permitiu determinar, por exemplo, que para algumas das opções de perfuração, seria possível mover os mineiros em dois estágios, mas para outras, isto não seria viável, devido a problemas logísticos. 

A análise do PrecisionTree mostrou que a melhor opção para resgatar os mineiros seria usar a Schramm T-130 (Opção B), seguida pela opção C, a DTH QL 200 (que foi substituída pela perfuradora RIG-421).  Além disto, recomendou-se que as duas opções fossem usadas ao mesmo tempo.  O uso de duas técnicas diminuiria o risco e aumentaria a confiabilidade da missão de resgate.  Rejeitou-se a opção de trazer os mineiros primeiro até uma altura de 300 metros.

Manuel Viera explica: “O PrecisionTree da Palisade é uma excelente ferramenta para modelarmos e conceituarmos problemas da vida real, possibilitando a análise de alternativas que sejam técnica e economicamente viáveis, no formato Excel. O PrecisionTree pode ser aplicado para problemas complexos que tenham grande impacto, sendo, portanto, ideal para desastres de grandes proporções, como no caso dos mineiros presos.”

Operação de Resgate
Para a operação de resgate, em si, foram utilizadas três máquinas de perfuração ao mesmo tempo: A Perfuradora A, de alargamento ascendente, modelo Strata 950; a Perfuradora B, modelo Schramm T=130; e a Perfuradora C, modelo RIG 442. Como previsto pela Metaproject, por meio da análise com o PrecisionTree, a Perfuradora B foi a primeira a chegar aos mineiros.

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