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Título: Modelação numérica para o dimensionamento de pilares de minas subterrâneas.
Autor(es): Martínez López, Maria Isabel
Orientador(es): Gomes, Romero César
Velloso, Raquel Quadros
Palavras-chave: Pilares - mineração
Minas e recursos minerais - minérios de manganês
Mecânica de rochas - estabilidade
Resistência de materiais
Data do documento: 2017
Membros da banca: Gomes, Romero César
Velloso, Raquel Quadros
Alameda Hernández, Pedro Manuel
Freire, Germán Marcelo Martins Vinueza
Referência: MARTÍNEZ LÓPEZ, Maria Isabel. Modelação numérica para o dimensionamento de pilares de minas subterrâneas. 2017. 114 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Resumo: O dimensionamento tradicional de câmaras e pilares nas minas tem sido estabelecido convencionalmente por uma abordagem empírica simplificada, que tende a ser muito conservativa por não incluir um conhecimento efetivo do comportamento geomecânico do maciço rochoso, penalizando, assim, as taxas de recuperação do minério explorado. Análises numéricas permitem soluções muito mais otimizadas, a partir da modelação da distribuição de tensões iniciais e induzidas pela escavação, mediante o ingresso de parâmetros de resistência tais como coesão, ângulo de atrito, resistência à compressão da rocha intacta, resistência à tração, entre outros parâmetros, dependendo do critério de ruptura utilizado. No presente trabalho, estes estudos foram aplicados ao caso de uma galeria da Mina de Urucum propriedade da VALE, situada em Corumbá/MG no Brasil, em que o método de lavra adotado é o de câmaras e pilares, com pilares de dimensões 15 m x 15 m x 3,5 m e câmaras de 5 m, e recuperação do minério de 44%, contemplando os seguintes estudos: estimativa das tensões atuantes sobre os pilares com base no método da área tributária e em simulações numéricas realizadas por meio do software FLAC3D; determinação da resistência dos pilares para diferentes geometrias, considerando abordagens empíricas e diferentes simulações numéricas e determinação dos fatores de segurança dos pilares pelos métodos anteriores, estimando-se, assim, geometrias admissíveis e potenciais taxas de recuperação adicionais de minério.
Resumo em outra língua: The traditional room and pillar mine design has been conventionally established by a simplified empirical approach, which tends to be very conservative because it does not include an effective knowledge of the geomechanical behavior of the rock mass, consequently limiting the recovery rates of the explored ore. Numerical analysis allows more optimized solutions, using an initial and induced stress modeling distribution, through the input of resistance parameters such as cohesion, friction angle, compressive strength of intact rock, tensile strength, among other parameters, depending on the failure criterion used. In the present work, these studies were applied in an specific gallery of the Urucum Mine, located in Corumbá / MS in Brazil, where the method of mining used is the room and pillar, with pillar dimensions 15m x 15m x 3,5m and rooms of 5m, and ore recovery of only 44%, including the following studies: estimation of the tensions acting on the pillars based by the tributary area method and by numerical simulations using the software FLAC3D; determination of the strength of the pillars in different geometries, considering empirical approaches and different numerical simulations and determination of the safety factors of the pillars by previous methods, estimating admissible geometries and potential additional ore recovery rates. The results obtained were very interesting and indicated a factual possibility of resizing the pillars of the gallery investigated, which would lead to recovery rates up to 80% under certain conditions.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8759
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 14/09/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite a adaptação desta.
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