Resistência à compreensão uniaxial do enchimento de rejeito cimentado mina subterrânea de ouro Turmalina - Conceição do Pará/MG.

dc.contributor.advisorSilva, José Margarida dapt_BR
dc.contributor.authorGarcia, Daniel Henrique dos Santos
dc.contributor.refereeSilva, José Margarida dapt_BR
dc.contributor.refereePereira, Mariana Arrudapt_BR
dc.contributor.refereeSantos, Rita de Cássia Pedrosapt_BR
dc.date.accessioned2023-12-07T19:55:00Z
dc.date.available2023-12-07T19:55:00Z
dc.date.issued2023pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractA estabilidade do maciço rochoso é essencial em todas as minas subterrâneas economicamente rentáveis. Neste contexto, o preenchimento de realces/blocos com pasta cimentícia vem sendo uma tecnologia importante na indústria da mineração, devido aos seus benefícios técnicos, econômicos e ambientais. Sabe-se que a segurança de trabalhadores e equipamentos, bem como a manutenção do ciclo de operação, estão diretamente conectados ao tempo de vida da mina. Nesta seara, a mineração subterrânea por corte e enchimento fornece a oportunidade de uma lavra seletiva e, consequentemente, recuperação de pilares que muitas das vezes são constituídos por teores de minério economicamente rentáveis, garantindo o principal objetivo de aumentar a rentabilidade. Um limitante deste método, no entanto, é que aumentando o teor de cimento das pastas de rejeito (pastefill), aumenta-se a resistência do aterro produzido em subsolo, porém leva-se ao aumento direto e exponencial do custo de mineração. Diante disso existe uma necessidade de analisar e estudar os rejeitos da planta de beneficiamento para serem aplicados como pasta de preenchimento mineral (pastefill) objetivando o pré-tratamento necessário e a proporção de cimento Portland necessários para alcançar resistência suficiente na aplicação segura do pastefill. Uma das propriedades importantes do enchimento é a sua resitência. Em algumas minas de cobre e ouro, encontram-se valores de resistência de cerca de 1MPa, com valores de 1 a 4% de ligante. Este estudo foi realizado com intuito de determinar, economicamente, a resistência ideal do enchimento tipo pastefill na Mineração Subterrânea de ouro Turmalina na cidade de Conceição do Pará em Minas Gerais, pertencente ao grupo Jaguar Mining. Amostras de rejeito filtrado “cake” foram coletadas diretamente da planta de beneficiamento e classificadas quimicamente (fluorescência e difração de raios X) e fisicamente (umidade; densidade, granulometria) por meio de ensaios laboratoriais. Foram reproduzidos em laboratório 48 corpos de prova divididos em quatro traços diferentes variando porcentagem de cimento Portland em 1%; 2,5%; 3,5% e 5% moldados em corpos de prova cilíndricos de 5x10 cm. Realizaram-se ensaios de mini abatimento (mini slump-test) e resistência à compressão uniaxial (MPa) de acordo com o tempo de cura, sendo aos 7, 14, 21 e 28 dias. A partir dos resultados, produziram-se curvas para análises e o estudo mostrou que uma pasta com 3,5% de cimento Portland na composição, para a granulometria original do cake da Mina Turmalina, apresentou um gráfico com tendência de crescimento, ou seja, que sua resistência não atingiu seu ganho máximo após os 28 dias de cura. Em tese, este traço permite forças suficientes que possam prevenir falhas, rupturas e colapsos no aterro artificial gerado no subsolo quando comparado com os demais. A pasta contendo 1% de cimento Portland não atingiu parâmetro de resistência à compressão uniaxial satisfatório, apresentando também elevado grau de retração dos corpos de prova na reprodução em laboratório. Para a participação de 5% de adição de ligante apresentou UCS de 1,12 MPa aos 28 dias de cura. Os resultados mostraram que são necessários mais de 28 dias para que o pastefill atinja sua resistência máxima em um ambiente não úmido. Isso implica diretamente o avanço de lavra, mostrando que há a necessidade de tal ciclo ser maior que quatro semanas e o confinamento lateral da pasta seja assegurado.pt_BR
dc.description.abstractenThe stability of the rock mass is crucial in all economically viable underground mines. In this context, the use of cemented paste fill for stope enhancement has become a significant technology in the mining industry due to its technical, economic, and environmental benefits. It is well-established that the safety of workers and equipment, as well as the maintenance of the operational cycle, are directly linked to the mine's lifespan. In this regard, cut and fill underground mining provides an opportunity for selective mining and, consequently, the recovery of pillars often containing economically valuable ore grades, ensuring the primary objective of increasing profitability. However, a limitation of this method is that increasing the cement content of the paste fill leads to a direct and exponential increase in mining costs, despite enhancing the underground fill strength. Given this, there is a need to analyze and study the rejects from the beneficiation plant for application as mineral filling paste (paste fill) to achieve the necessary pre-treatment and the proportion of Portland cement required to achieve sufficient strength in the safe application of paste fill. One crucial property of the filling material is its strength. In some copper and gold mines, strength values of around 1 MPa are found, with binder content ranging from 1 to 4%. This study was conducted to economically determine the ideal strength of paste fill in the underground gold mining operation at Turmalina, located in Conceição do Pará, Minas Gerais, and owned by Jaguar Mining. Samples of filtered reject "cake" were directly collected from the beneficiation plant and chemically classified (fluorescence and X-ray diffraction) and physically characterized (moisture, density, particle size) through laboratory tests. In the laboratory, 48 test specimens were produced with four different mixtures, varying the percentage of Portland cement at 1%, 2.5%, 3.5%, and 5%, molded into cylindrical specimens of 5x10 cm. Mini-slump tests and uniaxial compressive strength tests (MPa) were conducted at curing times of 7, 14, 21, and 28 days. The results were used to generate curves for analysis, and the study showed that a paste with 3.5% Portland cement in its composition, for the original particle size distribution of the Turmalina Mine cake, exhibited a growth trend in strength, indicating that its strength did not reach its maximum gain after 28 days of curing. In theory, this mixture allows for sufficient strength to prevent failures, ruptures, and collapses in the artificial underground fill when compared to other mixtures. The paste containing 1% Portland cement did not achieve a satisfactory uniaxial compressive strength parameter and also showed a high degree of shrinkage in the laboratory reproduction. For the 5% binder addition, a compressive strength of 1.12 MPa was achieved at 28 days of curing. The results indicated that more than 28 days are needed for the paste fill to reach its maximum strength in a non-humid environment. This directly implies an extended mining cycle, highlighting the need for a cycle slightly than four weeks and ensuring lateral confinement of the paste.pt_BR
dc.identifier.citationGARCIA, Daniel Henrique dos Santos. Resistência à compreensão uniaxial do enchimento de rejeito cimentado mina subterrânea de ouro Turmalina - Conceição do Pará/MG. 2023. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/17908
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 28/11/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/*
dc.subjectLavra subterrânea - método de corte e enchimentopt_BR
dc.subjectRejeitos - mineraçãopt_BR
dc.subjectCimentopt_BR
dc.titleResistência à compreensão uniaxial do enchimento de rejeito cimentado mina subterrânea de ouro Turmalina - Conceição do Pará/MG.pt_BR
dc.title.alternativeUniaxial compressive strength of cemented backfill in the underground gold mine Turmalina - Conceição do Pará/MG.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR

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