Estudo do fluxo de material fragmentado na mineração subterrânea, com o uso de modelos físicos

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T01:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332d.pdf: 11013031 bytes, checksum: 0f7c13a9e4dc9159e7310786faac1762 (MD5) Previous issue date: 25O principal objetivo deste trabalho foi o estudo do fluxo por gravidade de material fragmentado através de escavações que compõem a infra-estrutura de uma mina subterrânea, com o uso de modelo físico.Nesta tese de doutorado são apresentadas inicialmente as justificativas para o estudo e a importância do estudo do fluxo de material fragmentado por gravidade na mineração subterrânea, com o uso da técnica de modelamento físico. Na revisão bibliográfica são mostrados: terminologia referente a material granular e a material fragmentado; propriedades de fluxo de materiais fragmentados relevantes; leis básicas do fluxo por gravidade de materiais granulares; parâmetros e as diretrizes para o projeto de fluxo de material fragmentado; padrões de fluxo; problemas que interferem na vazão de material fragmentado; fatores para a ruptura em passagens; segurança nas operações em escavações subterrâneas em que acontece o fluxo por gravidade; arranjos típicos de métodos de lavra subterrânea; operações com o fluxo por gravidade de material fragmentado; abordagens adotadas no estudo do fluxo por gravidade em mineração. Apresentam-se resultados de determinação de propriedades físicas dos materiais utilizados e de vazões de descarga obtidas em ensaios preliminares obtidos com modelos de silos (estáticos e vibratório) e em tubos cilíndricos inclinados, a partir de reservatório. Apresenta-se levantamento da prática na mineração subterrânea no fluxo de material fragmentado. Os dados obtidos revelam não existência de metodologia clara, linguagem adequada, estatísticas, definição de parâmetros e literatura objetiva no trabalho com esse fluxo na mineração subterrânea. Os resultados apontam a necessidade de documentação criteriosa para estudo desse fluxo nas minas, de acordo com condições locais. São descritos o projeto e a construção de modelo físico de passagem, típica de vários métodos de lavra subterrânea, a metodologia dos ensaios executados de fluxo de material fragmentado, os fenômenos documentados, os parâmetros estudados, os resultados obtidos de vazão de material e a discussão dos mesmos. Os ensaios realizados confirmam a influência da razão entre dimensão da passagem e maior dimensão de fragmento do material, da umidade, da presença de material terroso e/ou argiloso, da inclinação da passagem e da coluna de material na vazão de material fragmentado.The main objective of this work was the study of gravity flow in excavations, mainly ore passes, in underground mining, by use of physical models. At review of literature it is presented terminology, flow properties of bulk materials, laws of gravity flow, flow design, flow patterns, flow phenomena, such as arching and rat holing, issues of security at work in ore pass systems, mining methods and materialtransfer systems and approaches about the study of gravity flow in ore passes. It was accomplished a rising of the practices on underground mines about gravity flow in excavations. This rising revealed the absence of data, methodology, adequate approach and adequate literature about this matter. It is necessary establishment of carefully and detailed records about evolved phenomena, according local conditions. From the developed work, it is presented physical properties of materials utilized attests in bins and pass models, and in inclined tubes. It is presented the equations determined from data. The results revealed the difficulty of rate of discharge prediction. It is presented physical model construction, at reduced scale. This model is based on ore pass in ore body mined by sublevel stoping. It is also recorded phenomena description, measured parameters, results of volumetric discharge rate. The design ofphysical model is detailed. These results are analyzed, conclusions are established and suggestions to new researches are presented.The results revealed the influence of ratio of pass section dimension to maximum particle dimension, moisture, presence of argillaceous materials and of the material column on gravity flow