DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas

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Autor: search.filters.author.Costa, Leandro de Vilhena

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    Benefícios na utilização da frota elétrica para ventilação de mina subterrânea.
    (2021) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da
    O desenvolvimento de equipamentos elétricos permitiu a utilização de uma energia mais limpa em minas subterrâneas. A recente aplicação dessa tecnologia em carregadeiras LHD e caminhões viabilizou sua aplicação em minas no Canadá e na Suécia. Além de eliminar as emissões de poluentes, estima-se que a utilização da frota elétrica apresente um potencial de redução de aproximadamente 40% na demanda por ventilação devido a zero emissão de gases e da menor emissão de calor dos veículos elétricos. Entretanto, há poucos estudos técnicos e de aplicação na prática. Apesar dos benefícios ambientais, financeiros e de saúde ocupacional, observa-se a preferência pela tecnologia a diesel dificultando a expansão da frota elétrica em todo mundo. Nesse contexto, este artigo busca analisar para uma mina de ouro, localizada na região central de Minas Gerais, aplicação da tecnologia elétrica atualmente disponível para mineração e quantificar qual o potencial impacto sobre sistemas de ventilação com a substituição de 100% da frota diesel pela elétrica. Outra questão seria avaliar o potencial impacto que a adoção de frota elétrica representaria em uma mina nas condições brasileiras, respeitando as normas regulatórias vigentes.
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    Determination of young’s modulus by specific vibration of basalt and diabase.
    (2020) Quaglio, Osvail André; Silva, José Margarida da; Rodovalho, Edmo da Cunha; Costa, Leandro de Vilhena
    The elasticity is an important parameter for the evaluation of the mechanical behavior of a rock mass and a fundamental factor in the definition of the resistance characteristics, stability, and blastability in rock blasts, and it is an important parameter for the blastability equations like the Kuz–Ram method. +is paper presents a comparison of the Uniaxial Compression Method (UCM) and the Impulse Excitation Technique (IET) in determining Young’s modulus. +e IET is a static and nondestructive dynamic method of characterizing mechanical parameters of materials, while the UCM is a quasistatic and destructive method. We determined Young’s modulus of samples from nine basalt and diabase mines used as aggregates in the construction industry. Young’s modulus was determined by the acoustic response due to longitudinal oscillations caused by a mechanical impulse (IET) in the Sonelastic equipment and the stress-strain curve (UCM). Young’s modulus values showed high repeatability and agreed with those reported in the literature for the same material. +e work shows that the solnelastic is an innovate equipment and elucidated advantages of IET in comparison to the UCM such as shorter execution time, greater safety, and a lower cost ranging from 11.5% to 22.5% of the UCM.
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    Strategies used to control the costs of underground ventilation in some Brazilian mines.
    (2020) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da
    In an underground mine, the ventilation is responsible for 25% to 50% of its electrical energy consumption. In countries such as South Africa, United States and Canada researchers have started to achieve a significant reduction in energy consumption without neglecting aspects of the quantity and quality of air required for the best performance of the system, in compliance with safety standards and worker comfort. In Brazil, on demand this ventilation application began in 2013 at the Ipueira mine (Bahia, controlled by Ferbasa company), and was soon after applied by the Cuiabá, Córrego do Sitio I and Lamego mines; all three mines administered by Anglo Gold Ashanti. Each mine adopted frequency inverters for the main ventilation, whereby the fan rotation is adjusted according to demand and speed drivers. This measure resulted in the saving of thousands of reais, since the flow is proportional to the velocity, the pressure is proportional to the square of the velocity, and the power is proportional to the cubed velocity. Therefore, a reduction of 20% in the flow will save about 50% of the energy required. The Cuiabá mine presents the most modern and automated system in the country. The fans are controlled and monitored through a control room. In addition, sensors scattered in the mine, control the required flow rate. The Lamego mine has a similar but simpler system. This article proposes to discuss the application and improvement of the process of ventilation on demand in Brazilian mines where this system is applied.
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    Cost-saving electrical energy consumption in underground ventilation by the use of ventilation on demand.
    (2020) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da
    Electricity is one of the biggest expenses associated with underground mining and ventilation often accounts for 50% of the total electricity use. Ventilation on demand is not widely used in Brazil, but the Ipueira, Cuiaba, and Corrego do Sitio I mines reported savings of 26%, 30%, and 21%, respectively, following its application. Frequency inverters are used to control the rotation of the main fans during shift changes. The Cuiaba mine has a control room and fans are monitored online using wireless scattered sensors. Data from field studies were compared to other foreign mines. The results showed that the application of this technique, even in an experimental way, can reduce electricity consumption significantly. Despite the energy savings that can be achieved by providing air only when/where it is needed, the costs of automation, software, and infrastructure mean that it is not practical to apply this technique at a more advanced level.
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    Análise via simulação da ventilação em mina subterrânea - estudo de caso mina Córrego do Sítio I.
    (2019) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da; Silva, José Margarida da; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Souza, Henor Artur de; Candia, Renan Collantes; Torres, Vidal Félix Navarro
    A liberação de calor é um dos fatores que influenciam nas taxas de produção e na eficiência operacional na lavra subterrânea. Esse trabalho mostra a análise do calor liberado na mina subterrânea de estudo. São apresentados estudos como a possibilidade de substituir parte da frota por caminhões elétricos que reduziria significativamente a liberação de calor devido a emissão de zero poluentes, mudanças nos procedimentos operacionais e a construção de um poço de exaustão. Esta avaliação é realizada por meio de medições de calor em campo, análise dos bancos de dados e softwares de modelagem. A redução da quantidade de calor na mina melhoraria o sistema de ventilação, o ambiente de trabalho, o que resultaria em condições adequadas de saúde, segurança e eficiência dos funcionários. Estima-se que que a substituição por equipamentos elétricos reduziria em 40% a demanda por ventilação. São investigadas as principais características do sistema de ventilação em uma mina localizada na região central de Minas Gerais usando o método de realce em subníveis (sublevel stoping), com a ideia de analisar seu comportamento específico em termos de particularidades do fluxo de ar e troca de calor. Dados relativos às condições de ventilação subterrânea são coletados de 2017 a 2019. Primeiro, é necessário criar um banco de dados com diversas variáveis impactantes na ventilação e posteriormente analisar qual(is) dela(s) intefere(m) no sistema no curto e médio prazo. A consideração desses fatores resulta em um planejamento de lavra mais eficiente, reduzindo-se gastos e aumentando a produtividade e consequentemente os lucros.
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    Analysis of options of production and access ways in underground mines.
    (2017) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da; Lima, Hernani Mota de
    This article aims to review the issues to be considered in choosing primary access and transportation options for underground mines. The main accesses to underground orebodies are declines or vertical shafts. They serve both as a way to transport ore or waste, and move people, equipment or supplies. In underground mines, the ore transport option significantly affects the productivity and profitability of the company. Then, choice of access is a way to reduce costs and improve production. This study is primarily based on some case studies of Brazilian, South African, Australian and Turkish mines, among others. Literature review shows that the depth at which shaft hoisting becomes a more economically attractive alternative to decline truck haulage is changing from being previously 350 m to present 1000 m, depending on the mining country and cultural underground mine development. For some of them the depth of 1000 m would be the threshold for use of the access by decline. The main criteria in determining access are depth, rate of production and mine life. In South Africa, mines reach depths greater than 3000 m and shaft access is more common. In Australia there are mines that use a ramp (decline) to a depth greater than 1000 m. In Brazil, underground mines are still shallow (depth up to 800 m) and feature short mine life and, most of them have chosen access by decline. Results of this study corroborate the statement that decline is ideal for shallow mines and low production rates and that shaft is for deep mines, high production rate and long mine life.
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    Análise das opções de vias de produção e acesso em minas subterrâneas.
    (2015) Costa, Leandro de Vilhena; Silva, José Margarida da
    Nesta dissertação se analisam as principais vias de escoamento da produção e acesso a minas subterrâneas. Em minas subterrâneas, o transporte de minério afeta significativamente a produção e a lucratividade da empresa. Então otimizar as vias de acessos representa uma maneira de diminuir custos e melhorar a produção. Os principais acessos a corpos subterrâneos são rampas ou poços verticais. Servem tanto para transporte de minério ou de estéril, como passagem de pessoas, equipamentos ou suprimentos. Entre os critérios fundamentais na determinação de qual acesso a ser utilizado estão: profundidade, a taxa de produção e a vida útil. A maioria das informações foi adquirida de fontes internacionais, sendo que no Brasil, os dados foram obtidos por meio de visitas técnicas às empresas de interesse, discussão com profissionais da área e análise de questionários respondidos. Serão detalhados os acessos principais por rampa e poço vertical em minas brasileiras e estrangeiras.