Efeito da rugosidade no escoamento em passagem de minério.

Abstract

Um dos grandes aliados nas operações mineiras é, sem dúvida alguma, o efeito da força da gravidade. Essa força é tanto utilizada no transporte de material fragmentado em chutes, em silos, em britadores e em escavações subterrâneas quanto para a quebra da rocha, em alguns métodos de lavra. Dentre os vários tipos de escavações, vale ressaltar a passagem de minério (ore pass), pela sua grande utilidade e benefícios que oferece, pois apresenta baixo custo de execução e, também, de operação. Nesses condutos e nessas passagens, o escoamento do minério fragmentado se dá por gravidade, apresentando os problemas mais comuns de fluxo, tais como: arcos e canais de fluxo (ratholes). Esses problemas trazem grandes transtornos às operações, pois fazem com que o escoamento não seja constante, ou mesmo inexista, ocasionando paradas para sua desobstrução. O processo de desobstrução pode trazer sérios riscos à segurança dos trabalhadores destacados para essa operação. Pouco se tem relatado sobre a influência das rugosidades da parede do conduto no fluxo por gravidade em usinas e em minas subterrâneas, por isso esta pesquisa teve como principal objetivo o entendimento do fluxo de material fragmentado em escavações subterrâneas, levando em consideração a existência dessas irregularidades. Foram pesquisados estudos de caso relativos ao fluxo por gravidade em minas subterrâneas e executados ensaios simulando a existência de rugosidades nas paredes das escavações, utilizando um modelo físico em escala reduzida. A modelagem física, para observar o efeito da rugosidade sobre a dinâmica do fluxo, foi realizada mediante alterações em modelo físico pré-existente com inclusão de placas de madeira para simular rugosidades de pequena escala, presentes nas paredes de escavações subterrâneas. Os resultados dos ensaios realizados no modelo alterado, analisados em função da vazão aparente, foram semelhantes aos resultados dos ensaios realizados no modelo sem alteração. Entretanto, a utilização de marcadores de fluxo, utilizados para observar o comportamento do fluxo no interior do modelo, identificou várias diferenças no escoamento entre o modelo alterado e o modelo sem alteração.