Incorporação de dados geomecânicos em projetos de suporte de teto em mina subterrânea de carvão

o estado de Santa Catarina é responsável por 50% da produção nacional de carvão. A produção de carvão nas carboníferas da região de Criciúma - SC ocorre por meio de mineração subterrânea, utilizando o método de câmaras e pilares. Os sistemas de suportes de teto em mina subterrânea de carvão têm apresentado notáveis mudanças no seu desenvolvimento ao longo da história. Para tanto, atualmente existe uma ampla gama de tipos de suportes ou mecanismos de sustentação. O teto das minas de carvão é composto de rochas sedimentares as quais variam em espessura e em extensão lateral. Além disso, essas rochas apresentam resistência variada e características estruturais distintas. Contudo, o padrão de sustentação geralmente é o mesmo, independente da qualidade do maciço. Esse estudo buscou verificar se o padrão de suporte de teto atualmente empregado na Mina Barro Branco, apresenta-se adequado às distintas condições geológicas e geomecânicas do maciço rochoso que compõe o teto imediato da mina. Para este fim, o teto imediato foi avaliado ao longo de várias seções da mina e as informações foram usadas para classificar o maciço em zonas de acordo com o sistema Coal Mine Roof Rating (CMRR) proposto pelo U.S. Bureauof Minesem 1994. Diferentes índices de CMRRforam identificados e então considerados para definir a largura máxima nos cruzamentos, o comprimentoe a capacidadede carregamento dos parafusos de teto. Estatísticas da mina revelam que caimentos de teto acorreram quando as dimensões e o padrão de suporte empregado estão aquém do mínimo recomendado pelo CMRR. Esta metodologiaprovou ser adequada, minimizando os riscosde ruptura de teto e predizendoo tipo de suporte mais apropriadoa ser empregado às várias zonas dentro do depósito. Estes resultados preliminares devem ser validados em diferentes locais da mina e ajustes secundários devem ser implementados no método principalmente devido ao uso de explosivos no desmonte das rochas.

Monitoramento da vibração causada por detonações em mina subterrânea de carvão (Mina Trevo - Siderópolis, SC) como subsídio ao estabelecimento de uma política de relacionamento com a comunidade do entorno da mineração

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Optimización y modelización del circuito de ventilación de una mina subterránea

Este documento presenta los parámetros necesarios referentes a la ventilación de una mina subterránea, la normativa aplicable a este tipo de instalaciones, así como los procedimientos e instrumentación básicos para la medida de aforos. Todo ello va encaminado a cuantificar el circuito de ventilación de una mina subterránea para realizar de forma eficiente una modelización de la ventilación. Se presenta además un caso práctico de simulación optimizada a partir de parámetros para una ampliación de un nuevo nivel en una explotación. Esta optimización está caracterizada de forma económicamente eficiente. This paper presents the necessary parameters concerning ventilation of an underground mine, the regulations applicable to such facilities and basic procedures and instrumentation for measuring capacities. All of this is aimed at quantifying the ventilation circuit of an underground minefor efficiently modeling of ventilation. A case of optimized simulation is also presented based on parameters for amplifying a new level in an underground mine. This optimization is economically characterized on an efficient way.

Estudio de las distribuciones tensionales y de las resistencias de los rellenos de pasta de la mina subterránea de Aguas Teñidas (Huelva)

This thesis presents the study carried out at an underground mine to understand the stress distribution in the paste fills and to calculate the stability of the paste walls in the primary and secondary stopes. The mine is operated using sublevel stopes and fan blasting. The primary and secondary stopes are 20m wide, 30m high and between 20 and 60m long. Three-dimensional numerical models designed with the FLAC 3D software programme are used to study the distribution of the vertical stresses in the paste walls exposed in the primary and secondary stopes, and their evolution as the mining advance increases. The numerical models have demonstrated that an arc-like effect is produced in the paste fills of the primary stopes, that is, those which have either lateral walls in mineral or rock. This effect relieves the vertical stresses and increases the stability of the exposed paste wall fill. From the study, it is deduced that in this type of stope, the fill stability can be calculated using the formula established by Mitchell, (Mitchell, Olsen, and Smith 1982, 14-28). Based on the results of the numerical models, in the 30m high secondary stopes, the arc effect starts to be evident only in paste walls with a width/height ratio lower than 0.7. 3-D calculations show that the use of Mitchell formula may be risky when estimating the fill stability in secondary stopes. Therefore, in these cases, the traditional two-dimensional method for calculating the stability of vertical slopes on cohesive saturated soils in the short term should be used. However this method may give conservative results for paste walls in secondary stopes with a width/height ratio below 0.5. RESUMEN Esta Tesis presenta el estudio realizado en la mina subterránea de Aguas Teñidas (Huelva, España) para comprender la distribución de tensiones en los rellenos de pasta y calcular la estabilidad de las paredes de pasta en las cámaras primarias y secundarias. El método de explotación utilizado en esta mina es el de cámaras con subniveles y voladura en abanico. Las cámaras primarias y secundarias tienen una anchura de 20 m, una altura de 30 m y una longitud variable entre 20 y 60 m. Mediante modelos numéricos tridimensionales realizados con el programa FLAC 3D se ha estudiado la distribución de las tensiones verticales en las paredes de pasta que quedan expuestas en las cámaras primarias y secundarias, y su evolución a medida que aumenta la superficie explotada. La modelización numérica ha puesto de manifiesto que se produce efecto arco en los rellenos de pasta de las cámaras primarias, o sea, aquellas que tienen ambos hastiales en mineral o en roca. Este efecto aligera las tensiones verticales y aumenta la estabilidad del relleno de la pared de pasta expuesta. De acuerdo con los resultados de los modelos numéricos, en las cámaras secundarias de 30 m de alto, el efecto arco empieza a manifestarse solamente en las paredes de pasta de relación anchura/altura menor de 0,7. Los cálculos realizados en tres dimensiones indican que la fórmula de Mitchell (Mitchell, Olsen, y Smith 1982, 14-28) puede resultar arriesgada para estimar la estabilidad del relleno en este tipo de cámaras. Por consiguiente, se recomienda utilizar en estos casos el método que tradicionalmente se ha empleado para calcular la estabilidad de taludes verticales en suelos cohesivos a corto plazo, en dos dimensiones. Aunque este método puede resultar conservador para paredes de pasta de cámaras secundarias con una relación anchura/altura inferior a 0,5. Para usar relleno de pasta para el sostenimiento en minería subterránea hay que tener en cuenta el cálculo de los parámetros de diseño, optimización de la mezcla, cualidades de bombeo y la operación de transporte al interior de la mina. Los gastos de ésta operación minera son importantes ya que pueden representar hasta de 20%.

Métodos geostatísticos para a incorporação da topografia como informação secundária no mapeamento do nível de água subterrânea

Resumo não disponível.

Mineração subterrânea de carvão X comunidade no seu entorno: um exemplo de Santa Catarina

Historicamente a convivência entre a mineração e a população sempre foi problemática, com prejuízos enormes para esta última, que, por problemas da falta de moradia, tem de conviver com a degradação do meio ambiente ao seu redor, como a poluição através da poeira, ruído e vibração. Esse trabalho, com dados coletados na mina subterrânea de carvão Trevo, na região carbonífera de Santa Catarina, coloca em evidência a necessidade da integração Empresa x Comunidade, no sentido da melhoria das técnicas de mineração e do meio ambiente, visando a uma convivência pacífica e tendo como um dos seus principais resultados alertar e despertar a consciência da Empresa ante aos reclamos da comunidade, demonstrando-se com dados, o perigo decorrente do planejamento de uma lavra sem levar em conta as habitações em superfície.

Map-it – Mapeamento tridimensional de interiores

A perceção tridimensional é uma área em crescente desenvolvimento. Não existindo uma tecnologia ideal capaz de percecionar todo o tipo de cenários, têm surgido estudos sobre a aplicabilidade de diferentes tecnologias de forma a obter modelos que melhor se aproximem da realidade. Propõe-se nesta dissertação o desenvolvimento de um sistema de baixo-custo de percepção tridimensional que seja portátil e acessível na sua aplicabilidade, de forma a ter a capacidade de percecionar tridimensionalmente espaços interiores com pouca iluminação, tais como as divisões de um edifício ou os canais de uma mina subterrânea. Utilizou-se a triangulação entre uma câmara digital, os pontos de uma linha laser e um emissor laser para a obtenção dos dados tridimensionais do cenário. Para isso, recorreu-se a metodologias de processamento digital de imagens para a construção dos modelos dos cenários. Para se obter a validação desta dissertação, realizaram-se testes do protótipo de forma a determinar as suas capacidades percecionais. Em primeiro lugar realizou-se uma bateria de testes de calibração onde, repetidamente, se estudaram isoladamente pontos do cenário para verificar a precisão do sensor. Após esta calibração, estudou-se a capacidade de transformação de uma linha laser projetada num conjunto de coordenadas. Finalmente testou-se a capacidade de perceção tridimensional por rotação do sensor, de forma a realizar a transformação de múltiplas projeções de linhas laser num conjunto de coordenadas em torno do sensor. Verificou-se: no teste de calibração, a obtenção de distâncias com erro médio relativo inferior a 1%; no teste da linha laser, a capacidade de perceção de profundidade de múltiplos pontos ao longo da mesma; no teste de rotação, a aquisição de múltiplos conjuntos de linhas de profundidade no cenário, por rotação do sensor. Os resultados dos testes de validação permitiram concluir a viabilidade de utilizar a triangulação na aquisição de conjuntos de coordenadas de espaços interiores.

Ecos do subterrâneo : estudo antropológico do cotidiano e memória da comunidade de mineiros de carvão de Minas do Leão (RS)

Este trabalho consiste em um estudo etnográfico do cotidiano e da memória da comunidade de mineiros de carvão de Minas do Leão (RS). Por meio de suas representações, procuro desvendar a forma como se constitui sua identidade social, baseada no valor-trabalho, na sociabilidade, na afirmação da masculinidade, e no sentimento de heroísmo decorrente dos perigos enfrentados na mina subterrânea, desativada em 2002. Evidencio, nas narrativas, como o riso e as brincadeiras, estratégias usadas para afugentar o medo do acidente e da morte no subsolo, imprimiram sua marca na vida da comunidade.

Diseño de Explotaciones e Infraestructuras Mineras Subterráneas.

Esta obra está destinada a servir de introducción al diseño de las explotaciones mineras subterráneas, campo en el que existe una muy escasa bibliografía en lengua castellana. Para ello, parte de una descripción pormenorizada de los criterios a tener en cuenta en un plan general de preparación y desarrollo de una mina subterránea, los criterios para la configuración general de los accesos y la terminología empleada en minería de interior. Seguidamente, se hace una descripción de la naturaleza del diseño, la ingeniería y la construcción de pozos verticales de extracción, los métodos para su construcción, su revestimiento y acondicionamiento, además de explicar la construcción de la maquinaria de extracción. Seguidamente se explican el diseño y la construcción de los planos inclinados y el desarrollo de galerías e infraestructura de mina. El resto de la publicación aborda los distintos métodos de explotación en interior, sus condiciones de diseño y de aplicación.

Síntomas respiratorios y neumoconiosis por polvo de carbón diagnosticada radiológicamente, en los trabajadores de minería subterránea en Boyacá en el año 2014

Introducción Las neumoconiosis son un grupo de enfermedades respiratorias ocupacionales, debidas a la acumulación de polvo en los pulmones. Colombia pese a ser un país minero, no cuenta con datos oficiales sobre la prevalencia de la neumoconiosis que permitan implementar medidas preventivas para evitar el desarrollo de enfermedades asociadas a la explotación minera y que disminuyan la incidencia y prevalencia de la neumoconiosis. Objetivos Determinar la prevalencia de neumoconiosis a partir del diagnóstico radiológico y describir síntomas respiratorios referidos por los trabajadores de las minas subterráneas de carbón en el departamento de Boyacá. Materiales y métodos Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal en 232 trabajadores de minería subterránea del departamento de Boyacá; teniendo como fuente de información los datos obtenidos en el proyecto “Evaluación de la exposición a polvo de carbón en tres departamentos de Colombia, 2012-2015”, financiado por el Instituto Nacional de Salud, Universidad de Los Andes, la Universidad del Rosario, Positiva ARL y Colciencias. El análisis de los datos del estudio se realizó a través del software Stata versión 11. Resultados El 100% de la población estudio fueron de sexo masculino. La mediana para la edad fue de 40.5 años (20 – 73). La labor más comúnmente desempañada por los mineros fue: picadores 168 (72,41%). Los síntomas respiratorios más frecuentemente encontrados en este estudio fueron expectoración y tos. En cuanto a expectoración fue más frecuente en la mañana durante el invierno: 66.38% (154) y la tos de día o de noche durante el invierno: 53.88% (125). Para el hábito de fumar el 17.67% fumaba al momento del estudio. En 69 mineros (29.74%) se encontraron anormalidades parenquimatosas en la Radiografía de Tórax.

Síntomas respiratorios y neumoconiosis por polvo de carbón diagnosticada radiológicamente, en los trabajadores de minería subterránea en Boyacá en el año 2014

Introducción Las neumoconiosis son un grupo de enfermedades respiratorias ocupacionales, debidas a la acumulación de polvo en los pulmones. Colombia pese a ser un país minero, no cuenta con datos oficiales sobre la prevalencia de la neumoconiosis que permitan implementar medidas preventivas para evitar el desarrollo de enfermedades asociadas a la explotación minera y que disminuyan la incidencia y prevalencia de la neumoconiosis. Objetivos Determinar la prevalencia de neumoconiosis a partir del diagnóstico radiológico y describir síntomas respiratorios referidos por los trabajadores de las minas subterráneas de carbón en el departamento de Boyacá. Materiales y métodos Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal en 232 trabajadores de minería subterránea del departamento de Boyacá; teniendo como fuente de información los datos obtenidos en el proyecto “Evaluación de la exposición a polvo de carbón en tres departamentos de Colombia, 2012-2015”, financiado por el Instituto Nacional de Salud, Universidad de Los Andes, la Universidad del Rosario, Positiva ARL y Colciencias. El análisis de los datos del estudio se realizó a través del software Stata versión 11. Resultados El 100% de la población estudio fueron de sexo masculino. La mediana para la edad fue de 40.5 años (20 – 73). La labor más comúnmente desempañada por los mineros fue: picadores 168 (72,41%). Los síntomas respiratorios más frecuentemente encontrados en este estudio fueron expectoración y tos. En cuanto a expectoración fue más frecuente en la mañana durante el invierno: 66.38% (154) y la tos de día o de noche durante el invierno: 53.88% (125). Para el hábito de fumar el 17.67% fumaba al momento del estudio. En 69 mineros (29.74%) se encontraron anormalidades parenquimatosas en la Radiografía de Tórax.

Geoquímica de radionuclídeos naturais e biomonitoramento em área de mineração de carvão no sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Cartografia geotécnica subterrânea do maciço granítico de Arca d’Água (Paranhos): implicações para o modelo geomecânico comportamental

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Ensaios geomecânicos em rochas metassedimentares do maciço da Mina das Aveleiras (Mosteiro de Tibães): comparação, potencialidades e limitações

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Cartografia geotécnica subterrânea do maciço granítico de Arca D'Água (sector de Carvalhido–Burgães): implicações para o modelo geomecânico comportamental

Este trabalho pretende enfatizar a importância da elaboração de uma base de dados extensa e robusta para o melhoramento da cartografia geotécnica subterrânea do maciço granítico do sector de Carvalhido–Burgães (Porto). Este estudo envolveu a análise e o refinamento das principais características geomecânicas ao longo de um traçado com cerca de 1220 m, para a caracterização do maciço rochoso da galeria subterrânea Carvalhido–Burgães. Para esta caracterização foram coligidos e uniformizados dados geológicos, geotécnicos e geomecânicos relativos a várias campanhas de campo, realizadas entre 2005 e 2011, tendo estado a técnica da amostragem linear aplicada ao grau de compartimentação do maciço rochoso na base do seu estudo. Além disso, procedeu‐se a um tratamento estatístico das descontinuidades, bem como dos parâmetros geológico‐geotécnicos e geomecânicos a estas associados. O zonamento geotécnico do maciço granítico foi realizado sempre em estreita ligação com o conhecimento das características do maciço in situ. Pretende‐se que esta metodologia contribua para um melhor conhecimento da compartimentação dos maciços rochosos em geral e, em particular, do modelo geomecânico comportamental do maciço rochoso do Porto.