O presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a viabilidade técnica da utilização de carvões provenientes da Jazida de Chico-Lomã para a produção de coque de alto-forno. Numa primeira etapa foi realizada uma ampla caracterização, sob o ponto de vista do processo de coqueificação, de amostras de carvões retiradas da 2a e 6a camadas dessa jazida (denominados CL2 e CL6) . Foi verificado que esses carvões apresentavam fracas propriedades aglutinantes devido a seu baixo grau de carbonificaçào e alto teor de componentes inertes para a coqueificação. Portanto, o aproveitamento dos carvões CL2 e CL6 para a produção de coque foi efetivado através da sua participação em mistura de carvões coqueificantes. Isso foi conduzido de duas formas, através de ensaios denominados de substituição e de adição. No primeiro caso foram substituídos determinados carvões da mistura-base de coqueificação enquanto no segundo, foram adicionadas quantidades crescentes dos carvões CL2 e CL6. A fim de avaliar a influência desses carvões sobre a estrutura e as propriedades dos coques produzidos em um fomo-piloto de carbonização, foram utilizados ensaios rotineiros da indústria siderúrgica e técnicas de caracterização da estrutura de materiais carbonosos. A substituição de um carvão importado de propriedades similares, num teor de 10%, pelo CL2. proporcionou uma significativa melhoria em todas as propriedades do coque. Dos ensaios de resistência mecânica empregados, somente o ensaio de resistência em tambor detectou uma queda considerada significativa a partir de 10% de adição. Foi verificado que a adição dos carvões de Chico-Lomã agiu no sentido de um aumento pronunciado da reatividade dos coques produzidos e, por conseqüência da diminuição da resistência após a reação do coque, a partir de 5% de adição. Isto foi atribuído ao ataque preferencial do CO2 aos componentes isotrópicos e inertes do coque. Um melhor aproveitamento do carvão de Chico-Lomã na composição do coque seria possível através da otimização da sua interação com a mistura-base. / The present work has as general target to evaluate the technical viability of the use of coals from Chico-Lomã Coalfield for the blast-furnace coke production. In a first stage a wide characterisation of samples from two seams at the Chico-Lomã Coalfield (named CL2 and CL6) was carried out, under the point of view of the cokemaking process. It was verified that those coais presented weak caking properties due to its low rank degree and high inert components. Therefore, the use of the CL2 and CL6 coals for the coke production was done through to its participation in blends of coking coals, in experiments named substitution and addition. In the first case certain coals of the blend was substituted for the CL coals, while in the second, increasing amounts of the CL coals were added in the original blend. In this sense, a complete characterisation of the blends that included them was done. Afterwards, the cokes produced in a pilot-scale oven were evaluated and their properties were correlated to their structures. The substitution of an imported coal of similar properties, in a content of 10%, for the CL2, provided a significant improvement in all the properties of the coke. The chemical composition of cokes with CL2 and CL6 addition wasn't substantially altered. From all tests of mechanical strength, only the DI presented a light fall, proportional to the amount of CL added to the coai blend. The addition of CL coals acted mainly in the sense of causing an accentuated increase in reactivity (CRJ) and, as a consequence, a depletion in coke strength after reaction (CSR), dueto changes in the coke texture. It's possible to use significant amounts ofthe Chico-Lomã coals in coke production, since the coal blend is optimised in function of these coais.

As técnicas de perfilagem geofísica são amplamente utilizadas na indústria de petróleo e vem se tornando cada vez mais importante no setor mineiro. Em aplicaçções bem sucedidas, elas podem ser usadas para substituir a análise laboratorial de determinadas variáveis cujo custo muitas vezes é elevado. Por meio delas, podem ser determinadas as propriedades físicas e químicas de camadas de carvão, parâmetros importantes na elaboração do planejamento de lavra, bem como no controle e processamento do minério. Preferencialmente, a análise laboratorial é realizada em amostras obtidas a partir de recuperação de testemunhos de sondagem. Por outro lado, a perfilagem geofísica pode ser muito vantajosa, ajudando a resolver problemas relacionados com a perda de testemunho durante a perfuração. Além disso, ela pode ser aplicada em furos de desmonte que não possuem amostras intactas para análise, diminuindo o custo de investigação. Este trabalho estuda a possibilidade de controlar os parâmetros de qualidade de carvão por meio de perfilagem geofísica em furos de desmonte. Para isto, foram realizadas coletas de amostras de testemunho de sondagem (furos de exploração), perfilagem destes com gama natural e resistividade, bem como de furos de desmonte em áreas testes lavradas em um depósito de carvão conhecido. Os materiais provenientes destas áreas testes foram monitorados e regularmente amostrados até a chegada à correia transportadora de alimentação da usina e os parâmetros físicos e químicos foram determinados em laboratório. Estabelecendo-se um modelo de regressão para estimar os parâmetros de qualidade de carvão (teor de cinza e densidade), com base nos registros geofísicos de perfilagem dos furos de exploração e análises de testemunhos, foi possível prever seus valores (para uma dada camada de carvão do depósito) por meio de perfilagem geofísica de furos de desmonte. Os resultados obtidos demonstram que é possível visualizar e estimar a qualidade do carvão que alimenta a usina com a ajuda dos métodos geofísicos e de modelos de calibração. Os modelos mostram que existe uma boa correlação entre o conteúdo radiométrico do carvão, que é expressa pela gama natural, e seus parâmetros de qualidade. O erro relativo das estimativas para teor de cinzas não excedeu ± 13%. Foi feita a reconciliação entre massa lavrada, ROM (Run of Mine), e a calculada por meio da perfilagem geofísica, obtendo-se, também, erros da ordem de ± 10%. / The geophysical logging techniques are widely used in the petroleum industry and are becoming more important in the mining sector. In successful cases, they can be used to replace laboratory analysis which can be very expensive. Through these techniques, the physical and chemical properties of coal seams, important parameters required in mine planning, control and processing can be determined. Normally, the laboratory analysis is performed on samples obtained from the recovery of core samples during drilling. However, borehole logging can be very advantageous to help solve problems associated with low core sample recovery. It can also be applied in blasting holes. This dissertation investigates the possibility of controlling the quality parameters of coal by means of geophysical logging in blasting holes. Therefore, core drilling samples were recovered and collected in boreholes for exploration and these holes were also logged with natural gamma and resistivity probes. These two set of of data were checked for correlation and a regression model was derived. These regression model provides the means to obtain a physical and/or chemical estimation from the geophysical readings. Blasting holes in the same deposit, located in the area of study, were also geophysically logged as these holes do not provide intact cores for lab analysis The mined coal from these areas of study was tracked until arriving at the conveyor belt, feeding the plant where it was sampled. Establishing a model to estimate the quality parameters of coal (ash content and density), based on records of geophysical logging of boreholes for exploration, recovery and laboratory analyses of core samples, it was possible to predict the values of these materials (for a given coal seam of the deposit) through geophysical logging of blasting holes which were once present in the area, where they were extracted. The results show that it is possible to forecast and estimate the quality of the coal that feeds the plant with the aid of geophysical logging and calibration models obtained. The tools show that there is a good correlation between the radiometric content of coal, which is expressed by natural gamma, and the quality parameters of coal. The relative error of the estimates for ash content did not exceed ± 13%. In the end, the reconciliation process between the mass extracted, ROM (Run of Mine), and that calculated by using estimates based on geophysical logging was also conducted. The relative error of the estimates in respect to the mass extracted did not exceed ± 10%.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2008. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthlea@bce.unb.br) on 2008-10-21T17:52:00Z No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2008-11-18T14:13:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / Made available in DSpace on 2008-11-18T14:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / O “balanço de materiais” é uma metodologia para análise ambiental desenvolvida na ciência “Ecologia Industrial - EI”. A EI busca na equiparação de sistemas industriais a sistemas bióticos, o conceito de “metabolismo industrial” e visa a melhoria da performance ambiental dos processos produtivos. Na análise conceitual do balanço de materiais o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a sua capacidade de prognóstico e diagnóstico dos problemas ambientais referentes aos fluxos mássicos existentes. Para a avaliação de performance ambiental foram utilizadas quatro metodologias observando o fluxo de carvão vegetal utilizado na produção de ferro gusa em Minas Gerais. As metodologias foram: avaliação da capacidade de suporte do setor de produção de eucalipto do estado para cumprimento do “Plano de Auto Suprimento – PAS” constante no Artigo 1º do Decreto Nº. 44117 (2005), análise dos impactos ambientais através da “Avaliação do Ciclo de Vida – ACV”, avaliação das externalidades existentes na cadeia produtiva através do conceito de falhas de mercado existente na Economia Ambiental e o indicador “Sablowski 2”. Ressaltando–se que o indicador Sablowski 2 foi desenvolvido neste trabalho e tem como objetivo facilitar a atuação dos gestores de produção sobre a redução da carga ambiental dos processos de produção, que são expressas pelas diferentes categorias de impacto. A cadeia de ferro gusa a base de carvão vegetal no estado de Minas Gerais não é capaz de cumprir o PAS com a sua própria oferta de carvão produzido com madeira de eucalipto. O valor de sua performance ambiental utilizando o indicador Sablowski 2 foi de 10,15%. O baixo valor é função da baixa eficiência em massa dos processos de carbonização e termo redução. Na ACV foram identificados como principais cargas ambientais da cadeia a contribuição para o efeito estufa e potencial de criação de ozônio fotoquímico. No caso do aquecimento global, em função do uso de florestas plantadas de eucalipto a sua influência é ambientalmente positiva. Ou seja, o processo baseado no uso de carvão produzido com floresta plantada contribui para a redução do impacto global. A outra carga tem efeito ambiental negativo e é gerada principalmente pela não recuperação de gases condensáveis durante o processo de carbonização e a não utilização do excesso de gases oriundos do processo de termo redução na geração de energia elétrica. Na análise das externalidades identificou-se como principal conseqüência das falhas de mercado existentes o uso de carvão vegetal não licenciado, que favorece a maior pressão sobre florestas nativas do próprio estado e de unidades federativas vizinhas. Com relação ao balanço de materiais concluiu-se que é uma ferramenta de grande eficiência na gestão ambiental de processos produtivos. _________________________________________________________________ ABSTRACT / The material balance is a methodology for environmental evaluation developed in the “Industrial Ecology -IE” science. IE looks for the concept of “industrial metabolism” on a parallel approach between industrial systems and biotic systems. And seek the improvement of the environmental performance of the production processes. For the conceptual analysis of the material balance the main target of this work was evaluated is own capacity for prognosis and diagnosis about environmental loads from the material flows inside the process. For the evaluation of the material balance were used four methodologies to evaluate the environmental performance trough the application on the pig iron chain based on charcoal. The methodologies were: evaluation of the support capacity of the forestry plantation sector using “eucalipto” to satisfy the environmental legislation looking for the “Self Support Plan”, environmental impact assessment using “Life Cycle Assessment -LCA”, externalities analysis of the production chain using the concepts of “failure market” that exist on the environmental economy and the environmental indicator Sablowski 2. The indicator Sablowski 2 was development to help the production managers on the reduction of the environmental loads of the production processes that was express trough the environmental impact categories. The pig iron chain based on charcoal use from the Minas Gerais state didn’t has the capacity to satisfy the legislation looking for the “Self Support Plan” using is own charcoal production using eucalipto wood. The value of the environmental performance using Sablowski 2 as 10, 15 %. This value occurs because the process has a small efficiency to use the mass on the charcoal production process and thermal reduction process. Using the LCA it was shown like the main environmental loads the contribution for the “Global Warming Process – GWP” and the “Photochemical Ozone Creation Potential – POCP”. In the case of GWP, the use of forestry plantation has a positive influence looking for the environment. About the POCP, is influence was negative and is origin was the non recover of the gases from the charcoal production process and the non use of the gases from the thermal reduction process to generate electric energy. Trough the externalities analysis it was identify like the main consequences of the market failures of this chain the use of illegal charcoal. And this proceeds generated more loads on the native forests from Minas Gerais and another’s federative units. About the material balance it was conclude that tool it is so efficient to use in the environmental management of production process.

O presente trabalho apresenta estudos sistemãticos da caracterização do carvão de Candiota em termos do seu beneficiamento. O carvão de Candiota possui caracteristicas de moabilidade que o indicam como bastantefriável. A geração de finos (-28 malhas) atinge valores superiores a 20% independente do grau de britagem . As distribuições granulométricas resultantes da britagem do carvão obedecem a equação de ROSIN-RAIIMLER-BENNETT, dentro do intervalo previsto (frações menores do ue -4 malhas e maiores do que 100 malhas). Os valores de n e d ' não variam significativamente com a abertura do britador o, que evidencia sua friabiliade. foram estabelecidas equações que relacionam aberturado britador, coeficientes de distribuição e diâmetro médio.Estudos rni croscópicos demonstraram que, o grau de d i-s seminação da matéria inorgânica é muitointenso , e sua liberação atinge malhas muito pequenas (provavelmente menores do que 400 malhas). O teor de cinzas, como por exemplo do grau de disseminação, não variou significativamente com a diminuição de tamanho, como acontece com outros carvões. Foram estabelecidos dois critérios de liberação das particulas em função da quantidade de matéria carbonosa presente nas unidades mistas (20 - 80% e 5 - 95%, respectivamente). Estes indices de partyculas mistas (5 - 95% de matéria carbonosa) mantiveram-se constantes até tamanhos aproximados de 115 malhas, para logo diminuirem nas frações menores. Ainda assim, para frações menores do que 53 micrômetro a quantidade de mistos ( 5 - 95%) foi de 34%. As curvas de lavabilidade deste carvão (tanto da fração grossa quanto afina), reflexo das caracteristicas anteriores, indicam-no como de muito dificil beneficiamento (lavagem). Isto basicamente é devido ao alto grau de "near gravity matterial" presente e de seu grau de liberação. 0s testes de jigagem por bateladas, bem como outros processos de beneficiamento, demonstraram a dificuldade do beneficiamento deste carvão. O melhor teste de jigagem por bateladas, obteve uma recuperação de materia carbonosa de 73, 21 com um teor de cinzas de 45,51 no concretado (alimentação contendo 50% de cinzas). de 37,59% de cinzas (alimentação de 50% de cinzas). Propõe-se, finalmente, um circuito de beneficiamento convencional do carvão de Candiota, incluindo uma classificação do carvão ROM com o objetivo de separar a alimentação em duas frações (+28 e -28 malhas), seguido de um processo de beneficiamento das frações grosseiras por meios densos (tanques), e um tratamento das frações finas por hidrociclonagem. Os resultados obtidos concluem que o carvão de Candiota é o mais dificil de ser lavado dentre os carvões sul-brasileiros devido ao alto teor de cinzas e ao grau de disseminação, sendo que este teor de cinzas não varia muito com a granulometria, o que implica em um grau de liberação muito baixo. Sugere- se como outra alternativa no seu beneficiamento, o estudo de processos não convencionais que incluem um alto grau de cominuiçáo ate completa liberação. / This work presents sistematic studies of the characterization of Candiota's coal in terrns of its beneficiation. The coal from Candiota has such grindability characteristics that can be classified as a very friable solid. The amount of fines (-28 mesh) gerated by crushing reach values of the order of 20% independently of cruçher operation. The size distribution resulting from crushing obeys the Rosin-Rammler-Bennett equation between minus 4 mesh and plus 100 mesh. The -n and -d ' values of this equation do not change significantly with crusher opening which shows its friability characteristics. Equations were established relating crusher opening, distribution coeficients an mean diameter. Miscrocopic studies showed that the degree of disemination of the inorganic matter is very high with liberation occurring at very small sizes (less than 400 mesh). The ash content as example of the degree of disemination, did not vary much with the decrease of particle size as happens with other types of coal. Two different criteria for the liberation of the particles were established as a function of the amount of carbonaceous material present in the middings (20-80 and 5-95% respectively). These indexes were constant up to 115 mesh and decreased for the finer fractions. Still, for fractions smaller than 53 micra, the amount of middlings (5 - 9 5 %) amounted about 34%. The waçhability curves o f this coal (coarse or small fractions) showed the caracteristics given above, indicating how difficult to clean this coal is. This is due mainly to the high amount of "near gravity material" and to its liberation characteristics. Jigging tests, batch or contlnuous as well as other beneficiation processes showed clearly the difficulty of cleaning such a coal. The best result obtained by jigging (batch) yielded 73,2% recovery and 45,4% ash (feed ash for 50%). Beneficiation of fine fractions by conventional and agglomeration flotation indicated that these processes are too sensitive to the middlings presence and that their efficiency does not depend on oxidation, low rank or hydriphobicity. This is shown by the high recoveries obtained by all physicochemical processes (buthigh ash contents). The best results obtained by and optimized flotation circuit was 37,68% ash (48,77% feed ash) with a 52,12 % coal recovery. Cycloning resul ts were somewhat better than those of flotation; 56,20% coal recovery with a 37,59% ash (50% feed ash). Finally, a coal beneficiation flowsheet is proposed includying classification of the ROM coal to divide the feed into two fractions (+28 and -28 mesh) followed by the beneficiation of the coarse material by heavy media (vessels) and the treatment of the fines fractions by hi drocycloning. Results obtained in this work conclude that Candiota's coal is the most difficult to treat coal among those from the south of Brasil due to the high ash content and the dissemination degree, the latter do not vary much with size wich means that liberation is obtained only at very small sizes. It is suggested as an alternative study o f beneficiation non-conventional process includying high cominution degree to complete liberation.

A modelagem de um depósito mineral é realizada por meio da combinação de diversas fontes de informações. Dentre estas fontes pode-se citar a sísmica de reflexão. A sísmica de reflexão fornece dados de tempos de propagação de ondas sísmicas até essas serem refletidas pelas estruturas dos depósitos minerais. As profundidades dessas estruturas podem ser obtidas multiplicando-se os tempos pelas velocidades de propagação das ondas sísmicas. Normalmente, a velocidade de uma onda sísmica é determinada indiretamente por meio do processamento dos próprios dados sísmicos, o que pode gerar erros na interpretação de seções geológicas. A perfilagem geofísica é uma alternativa na determinação dessa velocidade, uma vez que a velocidade de onda acústica é obtida ao longo do furo perfilado e a velocidade de onda acústica pode ser relacionada com a velocidade de onda sísmica. As estimativas de valores de velocidade na região entre os furos perfilados permite as estimativas de valores de profundidade nessa região. Neste estudo, foram analisadas possibilidades de se estimar, em um grid, valores de velocidade e incertezas associadas a esses valores, utilizando-se ferramentas geoestatísticas. A simulação seqüencial Gaussiana, dentre as ferramentas analisadas, pareceu ser a mais adequada para obtenção de velocidades e incerteza dos valores estimados em cada nó do grid considerado. Para o caso abordado, alguns valores de profundidade da estrutura de interesse apresentaram variações significativas em função da incerteza de velocidade. Essas variações são muito importantes na execução de certos métodos de lavra subterrânea, o que enfatiza a importância da determinação da incerteza das velocidades estimadas. A metodologia é apresentada e ilustrada em um importante depósito de carvão em Queensland, Austrália.

O presente trabalho refere-se à determinação dos elementos cobre, chumbo, zinco, cobalto, níquel, cromo, vanádio e manganês no carvão da Mina do Leão, com o objetivo de verificar a distribuição e ocorrência dos mesmos, com ênfase ao estudo da associação com as frações orgânica e inorgânica do carvão. O estudo da associação revelou que o cobre, cobalto, níquel, cromo e vanádio, estão associados à fração orgânica do carvão. O chumbo e o zinco, estão predominantemente associados a fração orgânica, contudo, para altos teores de cinzas, verifica-se também associação com a fração inorgânica. O manganês, está dominantemente associado à fração inorgânica. / The present work describes the determinations of the following elements in coals from the Leão Mine: copper, lea , zinc, cobalt, nickel, chromium, vanadinm and manganese. The main objective is to determine the distribution of these elements in particular, their association with the organic and inorganic fractions of the coal. The association study showed that copper, cobalt, nickel, chromium and vanadium are associated with the organic fraction of the coal, magnese is associated inorganic fraction. Lead and zinc are predominantly associated with the organic fraction, however for high ash contents it has been verified that these elements are also associated with the inorganic fraction.

O aumento da produção de carvão previsto para os próximos anos nas minas da CRM localizadas em Leão, Butiá, RS, originará uma considerável quantidade de finos beneficiados por ciclonagem autôgena. Estes finos caracterizam-se pelos seus altos teores de umidade e granulometria <1 mm o que onera e dificulta os processos de manuseio, estocagem e transporte. O presente estudo visa à análise comparativa dos processos de aglomeração, a briquetagem e a pelotização com o objetivo de obter um produto com melhores características de comercialização do que o atual. As principais variáveis estudadas na aglomeração por briquetagem foram: teor de umidade, tipo e concentração de agente ligante, relação massa/volume de carvão, tempo e pressão de moldagem. Os melhores resultados em termos de resistência à compressão, foram obtidos utilizando um resíduo de refinaria de petróleo - REVAC - como ligante numa concentração de 10% em peso, uma temperatura de cura de 120° C, um tempo de moldagem de 0,5 minutos e uma pressão de compactação entre 150 e 250 kgf/cm². A pelotização foi estudada utilizando um tambor e um disco de laboratório e as principais variáveis estudadas foram: umidade da alimentação, tipo e concentração de agente ligante, temperatura de cura e outras. Os melhores resultados foram obtidos utilizando como ligante MOGUL (amido de milho pré-gelatinizado em pó) numa concentração de 5% em peso, uma faixa de umidade ótima entre 30 e 40%, uma inclinação do disco entre 45 e 51° e uma temperatura de cura de 80 e 100°C. Os resultados obtidos para ambos os carvões (CE 5900 e CE 4700) são discutidos em termos dos diversos fenômenos que ocorrem na interface carvão-solução-ligante e algumas considerações econômicas são apresentadas. / The coal production expected for the following years at CRM mines, situated in Leão, Buitá, RS, will increase consistantly the amount of beneficiated fines by autogenous cycloning. These fines are characterized by their moisture content and a size distribution of 100% smaller than 1 mm, which poses severe handling, storage and transportation problems. This study characterises comparatively two agglomeration processes for the CRM fine coals, namely, briquetting and pelletization aiming at producing a more sealable product. The main variables studied in agglomeration by briquetting were moisture content, type and concentration of binder, mass/volume ratio of fines coals and degree of compaction. The best results in terms of briquette strenght, were obtained by using a by-product of a petroleum refinary (REVAC) as a binder in a O 10% of concentration by weight, a curing temperature of 120° C a compressing time of 30 sec. and applied pressure of 150 to 250 kgf/cm² . Pelletization was studied by using either a laboratory drum and/or a disc; the main variables were feed moisture, binder type and concentration and curing ternperature. Best results were obtained by using MOGUL as a binder (corn starch pre-gelationous powder) in a concentration of 5% by weight, optimum range moisture of 30-40%, the disc at an angle ranging from 45-51° and curing temperature between 80 and 100°C. The results obtained for both fines coals (CE 5900 and CE 47001 are discussed in terms of the phenomena ocurring at the coal-solution-binder interface. The economic feasibility of these processes is also discussed.

O dimensionamento de pilares em mineração de carvão, no Brasil, sempre foi considerado conservativo em relação às metodologias e características das camadas que estava sendo lavrada. Torna-se necessário reverter o status-quo existente nesse tema para que a atividade de mineração em carvão se torne mais lucrativa e segura ao mesmo tempo. Problemas geomecânicos, que causaram acidentes fatais, diminuição das reservas de carvão, alto custo de extração e baixa recuperação na lavra são decorrentes ao baixo conhecimento do comportamento geomecânico do maciço rochoso e das metodologias de modelamento geomecânicos. Esse trabalho propõe uma nova técnologia de mapeamento geomecânico e caracterização geomecânica para determinar parâmetros geomecânicos das rochas que formam o sistema piso-pilarteto de uma camada de carvão. O dimensionamento de pilares, então, deve ser baseado nessas informações que alimentam um modelo geomecânico que utiliza métodos numéricos para solucionálos. Dentro do processo de aquisição de informações geomecânicas são propostos novos métodos de mapeamento geomecânico por janela amostral e o cálculo dos índices espaçamento médio e freqüência de descontinuidades. Baseado nas características quantitativas das descontinuidades é proposto o cálculo do RQD* (Rock Quality Designation teórico) para a camada de carvão com base na função de distribuição que se ajusta ao histograma de distribuição do espaçamento de descontinuidades. Esse procedimento refletiu melhor a qualidade do maciço rochoso, baseado no índice RMR (Rock Mass Rating). Considerando-se a qualidade do maciço rochoso e utilizando critérios de rupturas empíricos, foram estimados os parâmetros geomecânicos das rochas que alimentaram os modelos geomecânicos.(Continua)_ Foram gerados modelos numéricos para simular situações reais encontradas na camada Bonito em Santa Catarina e propor um novo paradigma para dimensionamento de pilares, baseado em simulação numérica, considerando todo o entorno do pilar, compreendendo o sistema piso-pilarteto. Os resultados desses modelos são comparados com o monitoramento das deformações dos pilares para confrontar as simulações numéricas com o comportamento geomecânico do maciço insitu. Os resultados apresentaram grande qualidade e concordância com o comportamento dos pilares apresentados no monitoramento das deformações, provando que a metodologia proposta aqui pode ser utilizada em futuros projetos de dimensionamento de pilares.

Em função da importância do processo de jigagem no beneficiamento de carvão no Brasil, onde 95% da produção bruta, ROM, é beneficiada em jigues para a obtenção de carvão energético ou carvão pré-lavado, e da inexistência de um trabalho sistemático de caracterização deste processo, esta dissertação apresenta um estudo detalhado do desempenho de jigues no beneficiamento de carvão nacional, através do levantamento dos critérios de avaliação de performance dependentes e independentes derivados das curvas de partição e análises densimétricas dos diversos produtos. São desenvolvidos "softwares" para o processamento dos diversos dados levantados "in situ", com aplicação nas áreas de cálculo de balanços de massas e metalúrgico, processamento de análises densimétricas, cálculo de coeficientes de partição, modelamento matemático de curvas de partição e cálculo dos critérios de avaliação de performance. Conclue-se que, de um modo geral, o processo de jigagem é mal empregado no Brasil, conduzindo obtenção de produtos de baixa recuperação. Isto ocorre basicamente em função das características peculiares do carvão nacional e do fato que, no Brasil, utiliza-se jigues de fabricação estrangeira, dimensionados para outros tipos de carvões de melhor qualidade. Este trabalho pretende alertar aos profissionais da área e oferece algumas sugestões com o objetivo de melhorar a baixa eficiência do beneficiamento de carvão observada em diversos lavadores. / 96% o f the production of raw coal in Brazil is beneficiated in jigs to produce thermal and metallurgical coal. Because of the lack of a systematic characterization of this process, this dissertation presents a detailed study on the performance of the jigging process as practised in Brazil. This was carried out by determining dependent and independent efficiency criteria derived from the partition curves and from float-and-sink analysis. Software were developed to process data collected "in situ", with application to the areas of mass and metallurgical balance calculation, float-and-sink analysis processing, partition factors calculation, partition curves modelling and performance criteria calculation. It is conclueded that, in a general way, the jigging process is used incorrectly in Brazil, often yielding low recovery. This happens because, in Brazil, the jigs being used were designed without taking into account the peculiarities of the coal. This work advises the professionals of the area end offers sugestions with the aim of improving the poor coal cleaning efficience observed in several coal washeries.

o estado de Santa Catarina é responsável por 50% da produção nacional de carvão. A produção de carvão nas carboníferas da região de Criciúma - SC ocorre por meio de mineração subterrânea, utilizando o método de câmaras e pilares. Os sistemas de suportes de teto em mina subterrânea de carvão têm apresentado notáveis mudanças no seu desenvolvimento ao longo da história. Para tanto, atualmente existe uma ampla gama de tipos de suportes ou mecanismos de sustentação. O teto das minas de carvão é composto de rochas sedimentares as quais variam em espessura e em extensão lateral. Além disso, essas rochas apresentam resistência variada e características estruturais distintas. Contudo, o padrão de sustentação geralmente é o mesmo, independente da qualidade do maciço. Esse estudo buscou verificar se o padrão de suporte de teto atualmente empregado na Mina Barro Branco, apresenta-se adequado às distintas condições geológicas e geomecânicas do maciço rochoso que compõe o teto imediato da mina. Para este fim, o teto imediato foi avaliado ao longo de várias seções da mina e as informações foram usadas para classificar o maciço em zonas de acordo com o sistema Coal Mine Roof Rating (CMRR) proposto pelo U.S. Bureauof Minesem 1994. Diferentes índices de CMRRforam identificados e então considerados para definir a largura máxima nos cruzamentos, o comprimentoe a capacidadede carregamento dos parafusos de teto. Estatísticas da mina revelam que caimentos de teto acorreram quando as dimensões e o padrão de suporte empregado estão aquém do mínimo recomendado pelo CMRR. Esta metodologiaprovou ser adequada, minimizando os riscosde ruptura de teto e predizendoo tipo de suporte mais apropriadoa ser empregado às várias zonas dentro do depósito. Estes resultados preliminares devem ser validados em diferentes locais da mina e ajustes secundários devem ser implementados no método principalmente devido ao uso de explosivos no desmonte das rochas.