Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos prof. Doutor Manuel de Matos Fernandes e António Silva Cardoso

Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-11T04:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344785.pdf: 4443925 bytes, checksum: 0e0450d0f85eebd0b55cd04aa6c2e341 (MD5) Previous issue date: 2016 / Nesta tese é apresentada uma metodologia numérica unificada para solução acoplada do escoamento e da geomecânica em um meio poroso. Para isso, utilizou-se a teoria da consolidação de Biot para modelar os fenômenos físicos envolvidos, escoamento e compactação da rocha. Essa teoria fornece uma equação para o equilíbrio de forças na estrutura da rocha porosa e uma equação de conservação da massa do fluido para o escoamento. Usualmente, essas equações são resolvidas numericamente com técnicas distintas, sendo a situação mais comum o emprego do método dos elementos finitos para o problema geomecânico e o método dos volumes finitos para o problema do escoamento. Na abordagem unificada proposta, emprega-se o método dosvolumes finitos baseado em elementos (EbFVM - Element based Finite Volume Method), para discretização espacial das equações de ambos os modelos considerando para tanto a mesma malha bidimensional não estruturada. A principal vantagem em utilizar uma metodologia unificada está na dispensa da necessidade de interpolação entre malhas computacionais, necessária na abordagem convencional. Além disso, o método dos volumes finitos fornece uma solução conservativa no nível discreto, característica indispensável na solução de problemas de escoamento. A técnica de acoplamento iterativo conhecida na literatura como two-way coupling é empregada na solução das equações discretizadas do modelo completo, em que as equações de cada fenômeno são resolvidas separadamente, iterando até a convergência. Com o objetivo de validar e avaliar a metodologia numérica proposta, quatro problemas de aplicação foram resolvidos, sendo que dois deles possuem solução analítica. Os resultados obtidos com a metodologia proposta tiveram uma ótima concordância com essas soluções.<br> / Abstract : In this thesis is presented a unified numerical methodology for coupled fluid flow and geomechanics solution. For this, it is considered the Biot s theory of consolidation to model the physical phenomena involved, fluid flow and rock compaction. This theory provides a mechanical force balance equation that represents the geomechanical problem, and a fluid mass balance equation for a deformable porous medium. Usually these equations are solved using different numerical methods, being the most common approach the use of the finite element method for the geomechanical problem and the finite volume method for the fluid flow problem. In the unified approach proposed herein, the Element-based Finite VolumeMethod (EbFVM) is used to discretize the equations of both phenomena using the same two-dimensional unstructured grid. The main advantage of using a unified approach is that it does not require interpolation between computational grids as in the conventional approach. Besides, the finite volume method provides a conservative solution in the discrete level. This feature is imperative for solving fluid-flow problems. The two-way coupling technique is used to solve the discretized equations of the complete model, in which the equations of each phenomenon are solved separately, iterating until convergence. In order to validate and evaluate the proposed numerical approach, four application problems are solved, two of them with an analytical solution available. The numerical results obtained with the proposed unified methodology are in good agreement with them.

Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

A demanda global por metais vem crescendo de forma de intensa. Este interesse comercial tem incrementado a quantidade de rejeitos produzidos na extração e/ou no beneficiamento dos minerais dos quais os metais são extraídos. Este aumento de demanda faz com que áreas menos ricas em minérios sejam viabilizadas economicamente, gerando assim mais rejeitos. A disposição destes rejeitos requer barragens de rejeitos de grandes dimensões as quais por sua vez exigem cuidados especiais sob o ponto de vista geotécnico e ambiental. Desta forma a utilização de rejeito como material de construção de aterros minimizaria os volumes das barragens de rejeito. Para que se possa fazer uso geotécnico dos rejeitos de qualquer processo de mineração é necessária a determinação de parâmetros geotécnicos que permitam análises de estabilidade, fluxo e compressibilidade, de modo a garantir a segurança e eficiência do seu uso. No presente estudo é investigado o comportamento geomecânico de três amostras de rejeito de mineração de bauxita, coletados em diferentes locais na usina de Miraí, MG. Para isto o rejeito foi caracterizado quanto a natureza geotécnica, avaliando-se o seu comportamento dentro de algumas condições de compactação. Os estudos envolveram a determinação do comportamento do material em ensaios triaxiais anisotrópicos não drenados, sob condições estáticas. O objetivo do presente estudo é definir as características geomecânicas do rejeito de bauxita de Miraí de modo que se possa definir, de forma segura, a sua utilização como material de aterro. Os resultados indicam que as restrições ao uso dos materiais estão relacionadas ao teor de umidade usado para compactação e que o material quando moldado na condição de umidade ótima, sob o ponto de vista geotécnico, possui bom potencial para ser utilizado como material de aterros compactados. / The global demand for metals has grown intensely. This commercial interest has increased the amount of tailings produced in the extraction and/or processing of minerals from which metals are extracted. This increase in demand causes less mineral rich areas are economically feasible, thus generating more tailings. The disposal of tailings requires large tailings dams, which in turn require special care from geotechnical and environmental aspects. Thus, the use of waste as landfill construction material would minimize the volumes of tailings dams. To make the waste useable from a geotechnical point of view it is necessary to determine geotechnical parameters that allow analysis of stability, flow and compressibility, to ensure the safety and efficiency of its use. In this study the geomechanical behavior of three samples of bauxite mining tailing, collected at different locations from Miraí plant, Minas Gerais, is defined. This bauxite tailing was characterized in terms of geotechnical nature, evaluating its behavior in some specific compaction conditions. The studies involved the determination of material behavior at CAU triaxial test, under static conditions. The objective of the present study is to define the geomechanical characteristics of Miraí bauxite tailings so that their use as a landfill material can be safely defined. The results indicate that the restrictions on the use of materials are related to the moisture content used for compaction and that the material when molded in the optimum geotechnical wet condition has good potential to be used as compacted landfill material.

Devido ao esgotamento de jazidas economicamente lavráveis a céu aberto, migrou-se para a lavra subterrânea. Porém, como isso é uma prática antiga, alguns métodos de lavra subterrânea deixaram de ser economicamente viáveis devido ao aprofundamento da lavra. Um exemplo disso é a lavra de carvão no sul do Brasil, onde jazidas exploradas a céu aberto ou mesmo pelo método de Câmaras e Pilares, começam a vislumbrar seu exaurimento técnico de lavra, por altos custos e baixa produtividade, o que norteia a busca por alternativas econômicas mais lucrativas. Uma destas alternativas é o método Longwall, praticamente desconhecido no Brasil, porém com crescente e não nova intenção de implementação no país. Isso já se refletiu em tentativas de operações e em novos estudos conceituais de viabilidade para o estado do Rio Grande do Sul. Estes fatores justificaram este estudo que teve por objetivo lançar luz sobre a lavra de carvão pelo método de Longwall, de modo a respaldar a sua implementação no Brasil. Sendo assim, o método foi descrito com enfoque em seus principais pontos, tais como, geomecânica e planejamento; além de apresentar estudos conceituais de lavra em dois cenários. O primeiro projeto conceitual apresenta um cenário tradicional objetivando implementação no Rio Grande do Sul; o segundo, tem por objetivo apresentar relativa flexibilidade do método, adaptando-o a um cenário não tradicional. Concluiu-se com este trabalho que fatores como geomecânica e correto planejamento de lavra são imprescindíveis para o sucesso da implementação do método. A partir dos resultados do estudo conceitual I e da versatilidade proposta no estudo II se justifica o aprofundamento nos estudos de operações por Longwall no país. / Due to the exhaustion of economically mining deposits, migrated to the underground mining. However, as this is an ancient practice, some underground mining methods are no longer economically viable due to the deepening of the mining. An example of this is the mining of coal in southern Brazil, where deposits exploited opencast or even by the Room and Pillars, begin to envision your fatigue, mining technical high costs and low productivity, which guides the search for more profitable economic alternatives. One of these alternatives is the Longwall method, virtually unknown in Brazil, but with growing and not new intention of implementation in the country. It already was reflected in attempts to operations and on new conceptual studies of feasibility for the state of Rio Grande do Sul. These factors justify this study that aimed to shed light on the mining of coal by Longwall method, in order to support its implementation in Brazil. Therefore, the method has been described with focus on its key points, such as, geomechanics and planning; In addition to presenting conceptual studies of raging in two scenarios. The first conceptual design features a traditional setting with the objective of implementation in the Rio Grande do Sul; the second aims to introduce on the flexibility method, adapting it to a non-traditional setting. This work concluded that factors like geomechanics and correct planning of mining are indispensable for the successful implementation of the method. From the results of the study and conceptual versatility proposal in study II justification the deepening in the studies of Longwall operations in the country.

A demanda global por metais vem crescendo de forma de intensa. Este interesse comercial tem incrementado a quantidade de rejeitos produzidos na extração e/ou no beneficiamento dos minerais dos quais os metais são extraídos. Este aumento de demanda faz com que áreas menos ricas em minérios sejam viabilizadas economicamente, gerando assim mais rejeitos. A disposição destes rejeitos requer barragens de rejeitos de grandes dimensões as quais por sua vez exigem cuidados especiais sob o ponto de vista geotécnico e ambiental. Desta forma a utilização de rejeito como material de construção de aterros minimizaria os volumes das barragens de rejeito. Para que se possa fazer uso geotécnico dos rejeitos de qualquer processo de mineração é necessária a determinação de parâmetros geotécnicos que permitam análises de estabilidade, fluxo e compressibilidade, de modo a garantir a segurança e eficiência do seu uso. No presente estudo é investigado o comportamento geomecânico de três amostras de rejeito de mineração de bauxita, coletados em diferentes locais na usina de Miraí, MG. Para isto o rejeito foi caracterizado quanto a natureza geotécnica, avaliando-se o seu comportamento dentro de algumas condições de compactação. Os estudos envolveram a determinação do comportamento do material em ensaios triaxiais anisotrópicos não drenados, sob condições estáticas. O objetivo do presente estudo é definir as características geomecânicas do rejeito de bauxita de Miraí de modo que se possa definir, de forma segura, a sua utilização como material de aterro. Os resultados indicam que as restrições ao uso dos materiais estão relacionadas ao teor de umidade usado para compactação e que o material quando moldado na condição de umidade ótima, sob o ponto de vista geotécnico, possui bom potencial para ser utilizado como material de aterros compactados. / The global demand for metals has grown intensely. This commercial interest has increased the amount of tailings produced in the extraction and/or processing of minerals from which metals are extracted. This increase in demand causes less mineral rich areas are economically feasible, thus generating more tailings. The disposal of tailings requires large tailings dams, which in turn require special care from geotechnical and environmental aspects. Thus, the use of waste as landfill construction material would minimize the volumes of tailings dams. To make the waste useable from a geotechnical point of view it is necessary to determine geotechnical parameters that allow analysis of stability, flow and compressibility, to ensure the safety and efficiency of its use. In this study the geomechanical behavior of three samples of bauxite mining tailing, collected at different locations from Miraí plant, Minas Gerais, is defined. This bauxite tailing was characterized in terms of geotechnical nature, evaluating its behavior in some specific compaction conditions. The studies involved the determination of material behavior at CAU triaxial test, under static conditions. The objective of the present study is to define the geomechanical characteristics of Miraí bauxite tailings so that their use as a landfill material can be safely defined. The results indicate that the restrictions on the use of materials are related to the moisture content used for compaction and that the material when molded in the optimum geotechnical wet condition has good potential to be used as compacted landfill material.

Devido ao esgotamento de jazidas economicamente lavráveis a céu aberto, migrou-se para a lavra subterrânea. Porém, como isso é uma prática antiga, alguns métodos de lavra subterrânea deixaram de ser economicamente viáveis devido ao aprofundamento da lavra. Um exemplo disso é a lavra de carvão no sul do Brasil, onde jazidas exploradas a céu aberto ou mesmo pelo método de Câmaras e Pilares, começam a vislumbrar seu exaurimento técnico de lavra, por altos custos e baixa produtividade, o que norteia a busca por alternativas econômicas mais lucrativas. Uma destas alternativas é o método Longwall, praticamente desconhecido no Brasil, porém com crescente e não nova intenção de implementação no país. Isso já se refletiu em tentativas de operações e em novos estudos conceituais de viabilidade para o estado do Rio Grande do Sul. Estes fatores justificaram este estudo que teve por objetivo lançar luz sobre a lavra de carvão pelo método de Longwall, de modo a respaldar a sua implementação no Brasil. Sendo assim, o método foi descrito com enfoque em seus principais pontos, tais como, geomecânica e planejamento; além de apresentar estudos conceituais de lavra em dois cenários. O primeiro projeto conceitual apresenta um cenário tradicional objetivando implementação no Rio Grande do Sul; o segundo, tem por objetivo apresentar relativa flexibilidade do método, adaptando-o a um cenário não tradicional. Concluiu-se com este trabalho que fatores como geomecânica e correto planejamento de lavra são imprescindíveis para o sucesso da implementação do método. A partir dos resultados do estudo conceitual I e da versatilidade proposta no estudo II se justifica o aprofundamento nos estudos de operações por Longwall no país. / Due to the exhaustion of economically mining deposits, migrated to the underground mining. However, as this is an ancient practice, some underground mining methods are no longer economically viable due to the deepening of the mining. An example of this is the mining of coal in southern Brazil, where deposits exploited opencast or even by the Room and Pillars, begin to envision your fatigue, mining technical high costs and low productivity, which guides the search for more profitable economic alternatives. One of these alternatives is the Longwall method, virtually unknown in Brazil, but with growing and not new intention of implementation in the country. It already was reflected in attempts to operations and on new conceptual studies of feasibility for the state of Rio Grande do Sul. These factors justify this study that aimed to shed light on the mining of coal by Longwall method, in order to support its implementation in Brazil. Therefore, the method has been described with focus on its key points, such as, geomechanics and planning; In addition to presenting conceptual studies of raging in two scenarios. The first conceptual design features a traditional setting with the objective of implementation in the Rio Grande do Sul; the second aims to introduce on the flexibility method, adapting it to a non-traditional setting. This work concluded that factors like geomechanics and correct planning of mining are indispensable for the successful implementation of the method. From the results of the study and conceptual versatility proposal in study II justification the deepening in the studies of Longwall operations in the country.

Devido ao esgotamento de jazidas economicamente lavráveis a céu aberto, migrou-se para a lavra subterrânea. Porém, como isso é uma prática antiga, alguns métodos de lavra subterrânea deixaram de ser economicamente viáveis devido ao aprofundamento da lavra. Um exemplo disso é a lavra de carvão no sul do Brasil, onde jazidas exploradas a céu aberto ou mesmo pelo método de Câmaras e Pilares, começam a vislumbrar seu exaurimento técnico de lavra, por altos custos e baixa produtividade, o que norteia a busca por alternativas econômicas mais lucrativas. Uma destas alternativas é o método Longwall, praticamente desconhecido no Brasil, porém com crescente e não nova intenção de implementação no país. Isso já se refletiu em tentativas de operações e em novos estudos conceituais de viabilidade para o estado do Rio Grande do Sul. Estes fatores justificaram este estudo que teve por objetivo lançar luz sobre a lavra de carvão pelo método de Longwall, de modo a respaldar a sua implementação no Brasil. Sendo assim, o método foi descrito com enfoque em seus principais pontos, tais como, geomecânica e planejamento; além de apresentar estudos conceituais de lavra em dois cenários. O primeiro projeto conceitual apresenta um cenário tradicional objetivando implementação no Rio Grande do Sul; o segundo, tem por objetivo apresentar relativa flexibilidade do método, adaptando-o a um cenário não tradicional. Concluiu-se com este trabalho que fatores como geomecânica e correto planejamento de lavra são imprescindíveis para o sucesso da implementação do método. A partir dos resultados do estudo conceitual I e da versatilidade proposta no estudo II se justifica o aprofundamento nos estudos de operações por Longwall no país. / Due to the exhaustion of economically mining deposits, migrated to the underground mining. However, as this is an ancient practice, some underground mining methods are no longer economically viable due to the deepening of the mining. An example of this is the mining of coal in southern Brazil, where deposits exploited opencast or even by the Room and Pillars, begin to envision your fatigue, mining technical high costs and low productivity, which guides the search for more profitable economic alternatives. One of these alternatives is the Longwall method, virtually unknown in Brazil, but with growing and not new intention of implementation in the country. It already was reflected in attempts to operations and on new conceptual studies of feasibility for the state of Rio Grande do Sul. These factors justify this study that aimed to shed light on the mining of coal by Longwall method, in order to support its implementation in Brazil. Therefore, the method has been described with focus on its key points, such as, geomechanics and planning; In addition to presenting conceptual studies of raging in two scenarios. The first conceptual design features a traditional setting with the objective of implementation in the Rio Grande do Sul; the second aims to introduce on the flexibility method, adapting it to a non-traditional setting. This work concluded that factors like geomechanics and correct planning of mining are indispensable for the successful implementation of the method. From the results of the study and conceptual versatility proposal in study II justification the deepening in the studies of Longwall operations in the country.