Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-04T19:24:48Z No. of bitstreams: 1 JoaoManoelDantasDeAndrade_DISSERT.pdf: 1799678 bytes, checksum: 52edc7fdf918d5dc0c069ed539c834d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-09T22:24:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoManoelDantasDeAndrade_DISSERT.pdf: 1799678 bytes, checksum: 52edc7fdf918d5dc0c069ed539c834d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T22:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoManoelDantasDeAndrade_DISSERT.pdf: 1799678 bytes, checksum: 52edc7fdf918d5dc0c069ed539c834d6 (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A disposi??o irregular de pilhas de rejeito e est?ril causa degrada??o ambiental. Pilhas de rejeito e est?ril s?o fontes de contamina??o continua do ambiente, impactando principalmente o solo, reduzindo sua qualidade a partir de altera??es nos seus atributos f?sicos e qu?micos e na disposi??o de metais pesados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os atributos f?sicos e qu?micos e teores de metais pesados dispon?veis do solo da Mina Breju?. Foram coletadas amostras de solo em nove locais da minera??o e um em mata nativa que serviu de refer?ncia de qualidade. Foi feita an?lise dos atributos f?sicos (densidade do solo, de part?cula, porosidade total e granulomentria), qu?micos (pH, condutividade el?trica, Ca??, Mg??, Na,K?, H?+Al??, Al??, soma de bases, capacidade de troca de c?tions potencial, satura??o por bases e por alum?nio e mat?ria org?nica) e teores de metais pesados dispon?veis (Fe, Mn, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn). A minera??o de scheelita provoca perdas de qualidade do solo. Os atributos f?sicos e qu?micos, mais sens?veis na distin??o entre as ?reas mineradas e a mata nativa s?o Ds, MO, Ca??, CE, pH e acidez potencial, os quais podem ser utilizados em programas de monitoramento ambiental da ?rea. Os processos de degrada??o do solo mais evidentes nas ?reas mineradas s?o a compacta??o, saliniza??o, redu??o dos teores de mat?ria org?nica e contamina??o por metais pesados. Os metais Cd, Ni e Pb est?o sendo disponibilizados a partir das pilhas de res?duos da minara??o de scheelita ultrapassando os Valores de Refer?ncia de Qualidade do Solo do estado do Rio Grande Norte. ? necess?rio a elabora??o de um plano de gest?o e recupera??o da ?rea minerada visando a disposi??o adequada dos res?duos, com ?nfase a pilha de rejeitos ferrosos, e a mitiga??o dos processos de degrada??o evidenciados no presente estudo. / The irregular disposition of amounts of tailings causes environmental degradation. Piles of tailings are regular sources of contamination in the environment, impacting, mainly, in the soil, reducing its quality by changes in its physical and chemical attributes and also by the deposition of heavy metals. The main objective of this study was the evaluation of physical and chemical attributes, and also evaluate the heavy metals content in the soil of Breju? Mine. It was collected soil samples in nine mining places and also it was collected soil samples from a native forest place, the last one it was used as quality reference. It was analyzed physical attributes (soil particle density, total porosity and granulometry), chemicals (pH, electric conductivity, Ca??, Mg??, Na?,K?, H?+Al??, Al??, sum of bases, potential cation exchange capacity, saturation by bases and by aluminum, organic matter) and available metals contents (Fe, Mn, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn). The scheelite mining causes losses in the soil quality. Physical and Chemicals attributes more affected when compared to native forest areas are Ds, MO, Ca??, CE, pH and potential acidity, those attributes can be used in programs of environmental monitoring of the area. The most evident degradation processes in the mining area are compaction, salinization, depletion in the organic matter contents and contamination by heavy metals. Metals like Cd, Ni e Pb are been available by piles of mining waste of scheelite exceeding reference values of soil quality for Rio Grande do Norte state. It is necessary the elaboration a plan to manage and recover the mining area aiming adequate disposition of wastes, with emphasis on the pile of ferrous tailings, and the mitigation of degradation processes evidenced in the present study.

Os pegmatitos estudados estão associados à fácies albita granito do granito Madeira, a qual corresponde ao depósito de Sn-Nb-Ta (F, ETR, U, Th) Madeira, na mina Pitinga (AM) e estão associados a falhas de orientação N320/60SW. Estas rochas contêm minerais poucos comuns como gagarinita (NaCaYF6), genthelvita (Zn4Be3(SiO4)3S) e polilitionita (KLi2AlSi4O10(F, OH)2), além de grandes quantidades de criolita (Na3AlF6). Com base na composição química e mineralógica, estes pegmatitos foram classificados em três tipos: PEG ANF (teores médios de K e Na, com alta concentração de anfibólios), PEG POL (rico em K e com alta concentração de polilitionita) e PEG CRIO (rico em Na e com alta concentração de criolita). Estes pegmatitos contêm altos teores de ETR (especialmente ETRP) e Y, que estão concentrados principalmente na xenotima e na gagarinita. Estes elementos também ocorrem em elevados teores na grande parte dos demais minerais analisados. Também se destacam as concentrações anômalas de F, muito superiores às detectadas nos pegmatitos de outras localidades, e que promoveram o enriquecimento em Li, Na, K, Rb e Cs. A similaridade na composição química do AGN com os pegmatitos indica que eles possuem a mesma fonte. / The pegmatites studied are associated with the albite granite facies of the Madeira granite, which corresponds to the Sn-Nb-Ta (F, ETR, U, Th) Madeira deposit at the Pitinga mine (AM). They are associated with N320/60SW orientation faults. These rocks contain few common minerals such as gagarinite (NaCaYF6), genthelvite (Zn4Be3(SiO4)3S) and polylithionite (KLi2AlSi4O10(F,OH)2), as well as large amounts of cryolite (Na3AlF6). Based on the chemical and mineralogical composition, these pegmatites were classified into three groups: PEG ANF (medium K and Na, with high concentration of amphiboles), PEG POL (K rich and with high polylithionite concentration) and PEG CRIO (rich in Na and with high concentration of cryolite). These pegmatites contain high levels of REE (especially HREE) and Y, which are mainly concentrated in xenotime and gagarinite. These elements also occur at high levels in most of the other minerals analyzed. Anomalous concentrations of F, much higher than those detected in pegmatites from other localities, were also highlighted, and promoted enrichment in Li, Na, K, Rb and Cs. The similarity in the chemical composition of AGN with pegmatites indicates that they have the same source.

O albita granito de Pitinga, em geral porfirítico e de composição modal monzogranítica a granodiorítica, possui uma complexa variação mineralógica e petrográfica, resultante tanto de processos da transição magmático-hidrotermal, como de alterações deutéricas. O mapeamento da frente de lavra norte no contato das subfácies de borda (AGB) e de núcleo (AGN), a petrografia e geoquímica de amostras representativas revelam duas paragêneses parcialmente superpostas de alteração no AGB, uma marrom avermelhada com restos de mica verde rica em ferro e outra vermelha onde a mica verde foi completamente substituída por clorita e fluorita e/ou argila amarela. Adicionalmente o AGN cinza porfirítico é transformado gradualmente em porfirítico branco (AGNb), mais rico em albita; amarelo, quando argilizado por ilita e caulinita; com manchas localizadas de óxidos de ferro vermelhas, silicificado e criolitizado. No quartzo tardio (silicificação), foram encontradas inclusões fluidas primárias e pseudo-secundárias até então não descritas em fenocristais de quartzo do albita-granito Madeira de Pitinga, AM. Estas são bifásicas aquosas, eventualmente associadas com inclusões escuras gasosas. Ambos os tipos de inclusões bifásicas possuem temperaturas de homogeneização similares entre si variando entre 100 e 250°C e dois grupos de diferentes salinidades, um com valores em torno de 5% peso eq. NaCl e outro entre 15 e 23% peso eq. NaCl Considera-se que estas inclusões são representativas do fluido hidrotermal exsolvido a partir do magma durante um processo de resfriamento e queda de pressão. Este fluido possui as mesmas características físico-químicas descritas para o fluido responsável pela alteração hidrotermal do albita granito. Ambas subfácies AGB e AGN são cortadas por corpos irregulares brancos afaníticos compostos essencialmente por quartzo e albita. O padrão de ETR dos corpos afaníticos brancos é similar ao padrão do AGB e AGN, porém com a soma total de ETR menor, sugerindo cogeneticidade. A subfácies AGB resulta do resfriamento concêntrico da câmara magmática inicial produzindo uma borda que sofre alteração autometassomatica por fluidos deutéricos, criando os óxidos de ferro que lhe conferem uma cor marrom avermelhada. Com a continuação do resfriamento do magma, cristaliza-se o AGN cinza. Paralelamente, com a criação de um crystal mush e, em um possível processo de filter pressing, novos fluidos hidrotermais são gradualmente expelidos, precipitando o quartzo tardio intersticial no AGB ou com aspecto de fenocristal no AGN, e forma concentrados no centro do corpo, produzindo lentes maciças de criolita, provocando a alteração deutérica do AGN e talvez a fase branca afanítica. / The Madeira albite granite, located in Amazon state, northern Brazil, compositionally varying from monzogranite to granodiorite, has a complex mineralogical and petrographic diversity due both to magmatic-hydrothermal transition and deuteric alteration processes. North mining front geological mapping of the border subfacies (BAG) and core subfacies (CAG) contact, petrographic description and geochemical analysis of representative samples showed two partially superposed BAG alteration paragenesis, first one red-brown characterized by traces of green Fe rich mica and another red paragenisis where this green Fe-rich mica was replaced either by fluorite and chlorite or yellow clay. The porphyritic gray CAG is gradually transformed to a white porphyritic rock richer in albite; a yellow argillized illite and kaolinite rock; locally with red iron oxide spots, silicification and criolitization. In the late quartz (silicification), primary and Pseudo-secondary fluid inclusions were found in the quartz phenocrystals from the Madeira albite-granite, Pitinga, Amazonas State, Brazil. Both inclusions types are aqueous two-phased, sometimes associates to black vapor inclusions. Their homogenization temperatures range from 100 to 250°C and there are two salinities groups, one around 5 wt. % NaCl eq. and the other ranging from 15 to 23 wt. % NaCl eq They are considered as samples of the hydrothermal fluid exsolved during a magma cooling and decompression process. This fluid show the same physic-chemical characteristics described for the fluid responsible of the albite granite hydrothermal alteration. Both BAG and CAG subfacies are cut by irregular aphanitic white rock bodies essentially composed by quartz and albite. The REE pattern of these white aphanitic rocks is similar to BAG and CAG REE signature, but with lower total contents, suggesting that they are coeval. The BAG subfacies was the first formed during a concentric magmatic chamber cooling process, fluid exsolution allowed the autometasomatic deuteric alteration creating the red-brown iron oxides. The continuos magma chamber cooling could have created the gray CAG and, parallel to a crystal mush and filter pressing process, could have exsolved new deuteric fluids responsible for the new red BAG alterations, the late quartz (silicification) and cryolite lens deposition, local CAG deuteric alteration and also the white aphanitic phase.

Taludes escavados em filitos muitas vezes estão sujeitos à instabilidade, principalmente quando há outras famílias de descontinuidades presentes na estrutura. Este problema está presente na mina de Candiota, onde foi identificado, em um dos taludes, potencialidade para ruptura por tombamento. Este trabalho aborda uma discussão sobre métodos analíticos e numéricos aplicado a tombamento primário, com objetivo de avaliar o fator de segurança do talude em estudo por meio de método numérico por elementos finitos, utilizando o Phase2 da Rocscience, e métodos analíticos. Também são apresentadas doze simulações para avaliar se o movimento de tombamento em modelagens numéricas obedece a um efeito de escala. Com uso de métodos numéricos dois modelos foram construídos: um contínuo equivalente e outro contínuo (mas com as descontinuidades inseridas no modelo). No modelo com as descontinuidades a rocha foi tratada como elástica por meio do critério de Hoek-Brown e as descontinuidades foram tratadas como elasto-plásticas por meio do critério de Mohr-Coulomb. Os resultados das modelagens da mina de Candiota foram semelhantes e mostraram fatores de segurança em níveis de estabilidade, sendo que no modelo contínuo (mas com descontinuidades inseridas) se observou de forma mais clara as tensões cisalhantes induzidas nas descontinuidades quando ocorre o movimento de tombamento. O uso dos métodos analíticos mostrou-se ineficientes para o problema apresentado. Os resultados das doze modelagens sugerem que o aumento do espaçamento das descontinuidades influencia nos fatores de resistência dos taludes e na forma do movimento de tombamento. / Slopes in phyllites are often subject to instability, especially when there are other families of discontinuities in the structure. This problem is present in Candiota mine, which was identified in one of the slopes potential to toppling. This work show a discussion of analytical and numerical methods applied to toppling, to evaluate the slope safety factor being studied by numerical method finite element using the Phase2 of Rocscience, and analytical methods. Also shown are twelve simulations to evaluate if the toppling in numerical modeling follows a scaling effect. With use of numerical methods two models were built: an equivalent continuous and another solid (but with discontinuities inserted in the model). In the model with the discontinuities the rock was treated as elastic by the Hoek-Brown criterion and discontinuities were treated as elastic-plastic by the Mohr-Coulomb criterion. The results of Candiota mine were similar and showed safety factors in stability levels, and in the continuous model (with discontinuities) was observed more clearly the shear stress induced in discontinuities when the movement of overturning occurs. The use of analytical methods proved inefficient for the problem presented. The results of the twelve modeling suggests increasing the spacing of the discontinuities of slope influences the resistance factor and the form of the toppling movement.

Neste trabalho é apresentada a classificação de cerca de 110 amostras de minério da Mina do Sossego com base nas ferramentas de difração de raios X e análise estatística por agrupamento (cluster analysis). A comparação, baseada na posição e intensidade dos picos difratados, permitiu a distinção dos tipos de minérios, sendo que as diferenças entre os grupos referem-se às proporções dos principais minerais constituintes: quartzo, feldspato, actinolita, óxidos de ferro, mica e clorita. Observou-se forte correlação do agrupamento com a origem das amostras. Esta relação deve-se aos diferentes tipos e intensidades das alterações hidrotermais atuantes em cada corpo, que refletem na mineralogia e, consequentemente, nos difratogramas de raios X das amostras. Complementando o trabalho, foram conduzidos estudos de caracterização tecnológica em amostras compostas dos tipos identificados, os quais permitiram definir a composição mineralógica das amostras e outros parâmetros relevantes ao beneficiamento. Vários são os minerais de ganga: quartzo, plagioclásio, feldspato, anfibólio, magnetita, apatita, epídoto, clorita, escapolita, micas e calcita. A calcopirita é praticamente o único mineral de minério, e ocorre tanto na forma de microcristais inclusos nos minerais de ganga quanto como cristais maiores. Com exceção da pirita, os demais sulfetos (calcocita, siegenita e milerita) ocorrem como traços. As curvas de liberação da calcopirita demonstram que as amostras do corpo Sossego possuem maior grau de liberação do que as de Sequeirinho. A metodologia para classificação de amostras mostrou-se bastante eficiente, possibilitando a análise de grande número de amostras, de forma objetiva e com resultado satisfatório, tendo-se verificado não só distinções mineralógicas entre estes como também características distintas frente ao processo de concentração. / This work presents the classification of approximately 110 copper ore samples from Sossego Mine using cluster analysis and X-ray diffraction technique. The comparison based on the position and intensity of the diffracted peaks allowed the distinction the major ore types differentiated by the proportion of major minerals: quartz, feldspar, actinolite, iron oxides, mica and chlorite. There was a strong correlation between the grouping and the location of the samples in Sequeirinho and Sossego orebodies. This relationship is due to different types and intensities of hydrothermal alteration prevailing in each body, which reflect the mineralogy and thus the X-ray diffractograms of samples. In addition, technological characterization studies on composed samples from the defined ore types were carried out based in order to gather mineralogical composition and other relevant parameters for mineral processing. There are several gangue minerals, including: quartz, plagioclase, feldspar, amphibole, magnetite, apatite, epidote, chlorite, scapolite, mica and calcite. Chalcopyrite is essentially the only valuable mineral. It occurs both as microcrystals included in other minerals such as larger crystals. Excepting pyrite, other sulfides (chalcocite, millerite and siegenite) occur as traces. Chalcopyrite liberation curves indicate that samples from Sossego have higher liberation degree than those from Sequeirinho. The proposed method for classification of ore samples proved to be very efficient. It enables the analysis of large numbers of samples in a short time with a satisfactory result allowing distinctions of the ore types regarding to their mineralogical composition as well as parameters for mineral processing.

Esta dissertação apresenta uma revisão bibliográfica dos principais aspectos envolvidos nas operações de escavação de rochas com furos de grande diâmetro na mineração a céu aberto. O trabalho expõe o método de perfuração rotativa por ser o mais utilizado na execução desta operação unitária de lavra. Faz-se também um estudo dos principais agentes de desmonte que contribuem no emprego de furos de grande diâmetro na indústria da mineração, especialmente na explotação de minérios metálicos. São analisadas as propriedades do maciço rochoso, na determinação da carga específica e sua influência nos resultados da escavação de rochas por explosivos. É realizada ainda uma análise da metodologia utilizada para o dimensionamento do plano de fogo, baseando-se na inter-relação existente entre seus diversos elementos geométricos. Apresenta-se também a teoria de crateras como uma metodologia alternativa para dimensionamento de plano de fogo. Finalmente mostram-se os principais impactos ambientais decorrentes da detonação de explosivos na escavação de rochas. / This dissertation presents a bibliographical review of the main aspects involved in the open pit blasting operation using large diameter blastholes. The work displays the method of rotary drilling, being the most frequent used in the execution of this mining unitary operation. Here is presented a study of the main blasting agents that contribute to the increasing application of large diameter blastholes in the mining industry, especially in the field of metallic ores. The properties of the rock mass are analysed, in the determination of the powder factor and its influence on the results of rock excavation by explosives. An analysis of the methodology used for the determination a shot plan is carried out based on the existing interrelation between diverse geometric elements involved. The crater theory is also presented as an alternative methodology for the same purpose. Finally, the main environmental impacts caused by blasting in the rock excavation are discussed.

A mina Pitinga é a maior produtora de Sn do Brasil, possuindo um depósito de classe mundial com 164 milhões de toneladas de minério disseminado, com 0,17% de Sn; Nb e Ta são explorados como subprodutos. Criolita, Y, ETR, Zr, Rb, Th, Li e U são potenciais subprodutos do minério disseminado. Na parte central da jazida ocorre o depósito criolítico maciço (DCM) com 10 milhões de toneladas de minério (32% de Na3AlF6). O granito Madeira é um corpo zonado constituído por quatro fácies: anfibóliobiotita sienogranito porfirítico (GR), que possui textura rapakivi; biotita-feldspato alcalino granito (BG); feldspato alcalino granito hipersolvus (GH) e albita granito. O albita granito é subdividido na subfácies de núcleo (AGN) e na subfácies de borda (AGB). Os trabalhos anteriores sobre a origem e evolução do granito e das mineralizações deixaram em aberto as seguintes questões: (i) as quatro fácies derivariam de um mesmo magma ou as fácies precoces (GR e BG) seriam oriundas de um magma diferente daquele que gerou as fácies mais tardias (AGB/AGN e GH); (ii) a origem do AGB deve-se ao autometassomatismo do AGN ou outros processos intervieram? (iii) é viável a hipótese de que o DCM ocupe espaços gerados pela corrosão de minerais primários do albita granito, como supõe o modelo genético hidrotermal? Na tentativa de elucidar estas questões, foi realizado um balanço geoquímico de massa para quantificar as perdas e ganhos relativos entre os pares de fácies e subfácies analisados. Os resultados indicam que os maiores teores de Si, Na, F e Li das fácies tardias, assim como as diferenças de comportamento dos ETR, reforçam a idéia de que as fácies precoces (GR e BG) tiveram origem em um magma distinto daquele que formou as fácies posteriores (albita granito e GH). A homogeneidade química do AGB, em conjunto com a menor concentração de Na, F, H2O, ETRL, assim como as concentrações de minerais de minério e subprodutos, sugerem uma ascensão e cristalização desta subfácies como sendo anterior ao AGN. Por isso as paragêneses primárias destas subfácies são diferentes. A comparação do AGN com o DCM, utilizando o cálculo do balanço geoquímico de massa, possibilitou verificar uma expressiva diferença de volume indicando que, para a formação do depósito criolítico maciço, foi necessária a corrosão e consumo de AGN. / Pitinga is the largest producer of Sn in Brazil having a world-class deposit, with 164 million tones of ore with 0.17% Sn, and contain Nb, Ta and cryolite ores. In the granite core have a massive cryolite deposit (MCD) (32% of Na3AlF6) with 10 million tons of ore. Other elements as Y, REE, Zr, Rb, Th, Li and U are exploitable as by-products. The Madeira granite is constituted by four fácies: amphibole-biotite sienogranite; (GR.), that have rapakivi texture; biotite-alkali feldspar granite (BG); hypersolvus alkali feldspar porphyritic granite (GH), and albite granite. The albite granite is divided in two subfácies: core (AGN) and border (AGB). The AGB was interpreted in previous papers as possible generated by autometasomatism of the core subfacies. Some models of the origin and evolution of Madeira granite and its mineralization have been proposed previously, and permit the following discussions: (i) all facies of Madeira granite are derived from the same magma or the early facies (GR and BG) are from one magma, and the later facies (AGB / AGN and GH) from another; (ii) if the origin of the AGB is only due to the AGN autometasomatism or other process were involved (iii) the viability of the hydrothermal hipotesys for the MCD wich implies that deposit occupies spaces generate by AGN corrosion. In the attempt to elucidate some of these questions, a composition-volume relationship are made through to quantify the relative losses and gains between the analyzed pairs of fácies and subfácies The geochemistry mass balance results indicate that higher levels of Si, Na, Li F of the late facies, as well as the differences in behavior of REE, reinforce the idea that the early facies (GR and BG) comes from one magma different from that who originate the later facies (albite granite and GH). The chemical homogeneity of the AGB found in composition-volume relationship, in addiction with the lower concentration of Na, F, H2O, REE, mineral ores and products, suggest an ascension and crystallization of AGB previous to AGN. As consequence AGB forms a different primary paragenesis. The comparison of AGN with DCM using a geochemistry mass balance permitted conclude that to form the DCM is necessary a volume variation of around 20 times. Than, it indicates that to form the massive criolitic deposits was required a corrosion and consumption of the AGN subfacies.

Taludes escavados em filitos muitas vezes estão sujeitos à instabilidade, principalmente quando há outras famílias de descontinuidades presentes na estrutura. Este problema está presente na mina de Candiota, onde foi identificado, em um dos taludes, potencialidade para ruptura por tombamento. Este trabalho aborda uma discussão sobre métodos analíticos e numéricos aplicado a tombamento primário, com objetivo de avaliar o fator de segurança do talude em estudo por meio de método numérico por elementos finitos, utilizando o Phase2 da Rocscience, e métodos analíticos. Também são apresentadas doze simulações para avaliar se o movimento de tombamento em modelagens numéricas obedece a um efeito de escala. Com uso de métodos numéricos dois modelos foram construídos: um contínuo equivalente e outro contínuo (mas com as descontinuidades inseridas no modelo). No modelo com as descontinuidades a rocha foi tratada como elástica por meio do critério de Hoek-Brown e as descontinuidades foram tratadas como elasto-plásticas por meio do critério de Mohr-Coulomb. Os resultados das modelagens da mina de Candiota foram semelhantes e mostraram fatores de segurança em níveis de estabilidade, sendo que no modelo contínuo (mas com descontinuidades inseridas) se observou de forma mais clara as tensões cisalhantes induzidas nas descontinuidades quando ocorre o movimento de tombamento. O uso dos métodos analíticos mostrou-se ineficientes para o problema apresentado. Os resultados das doze modelagens sugerem que o aumento do espaçamento das descontinuidades influencia nos fatores de resistência dos taludes e na forma do movimento de tombamento. / Slopes in phyllites are often subject to instability, especially when there are other families of discontinuities in the structure. This problem is present in Candiota mine, which was identified in one of the slopes potential to toppling. This work show a discussion of analytical and numerical methods applied to toppling, to evaluate the slope safety factor being studied by numerical method finite element using the Phase2 of Rocscience, and analytical methods. Also shown are twelve simulations to evaluate if the toppling in numerical modeling follows a scaling effect. With use of numerical methods two models were built: an equivalent continuous and another solid (but with discontinuities inserted in the model). In the model with the discontinuities the rock was treated as elastic by the Hoek-Brown criterion and discontinuities were treated as elastic-plastic by the Mohr-Coulomb criterion. The results of Candiota mine were similar and showed safety factors in stability levels, and in the continuous model (with discontinuities) was observed more clearly the shear stress induced in discontinuities when the movement of overturning occurs. The use of analytical methods proved inefficient for the problem presented. The results of the twelve modeling suggests increasing the spacing of the discontinuities of slope influences the resistance factor and the form of the toppling movement.

Métodos de estudo de estabilidade de taludes são diversificados e estão bastante desenvolvidos e consolidados na Geologia de Engenharia. Paralelamente, a aplicação de ferramentas de geoprocessamento tem se intensificado bastante em todos os campos de conhecimento técnico científico, demonstrando ser uma ferramenta de grande importância e auxiliando a tomada de decisão, sendo inclusive utilizado no estudo de escorregamentos e processos correlatos a instabilização de taludes. Dentro deste contexto, este trabalho objetivou desenvolver uma abordagem de estudo para caracterizar a estabilidade de taludes de mineração combinando técnicas e métodos usuais de investigação e análise geológico-geotécnica. A pesquisa foi aplicada nas minas de ferro do complexo Fazendão, localizadas no município de Catas Altas (MG) e são de propriedade da companhia VALE S/A. O trabalho está dividido essencialmente em duas etapas de estudo: primeiramente um foco semi-regional, seguido de um estudo de detalhe em uma mina em particular. Para a análise semi-regional foi utilizando Sistema de Informação Geográfica - SIG para geração de mapas temáticos, abrangendo todas as minas do complexo. Já no estudo de detalhe, foram realizados levantamentos sistemáticos em campo na mina de São Luís, sendo posteriormente realizado um levantamento específico de seções dentro da mina. A partir dos mapas temáticos foram identificadas as principais drenagens e bacias hidrográficas da área de estudo. Estes mapas juntamente com os mapas de declividade, curvatura, direção de vertente e mapa geológico, forneceram informações importantes sobre a região onde as minas estão inseridas, o que possibilita um melhor planejamento das intervenções que vierem a serem feitas. As análises por estereogramas indicaram várias situações de instabilidade frente às direções de fraturas e bandamento, com relação à direção e ângulo de mergulho de alguns taludes, sendo várias destas feições identificadas em campo. Por outro lado, a análise por equilíbrio limite apontam fatores de segurança muito altos, desde que não ocorra a influência do nível de água. Por fim, a abordagem utilizada foi bastante útil na caracterização da região. O estudo semi-regional em conjunto com uma análise de detalhe permitiu identificar feições que comprometem a segurança dentro da mina. A partir do resultado deste estudo, espera-se auxiliar a programação do avanço da mina de forma otimizar sua exploração, sem comprometer a segurança. / Methods of study of slope stability are diverse and are well developed and consolidated in Engineering Geology. In addition, the application of GIS tools has intensified greatly in all fields of scientific expertise, proven to be an important tool aiding in the decision making, including being used in the study of landslides and processes related to slope instability. Within this context, this study aimed to develop a approach to characterize the stability of slopes mining combining geoprocessing techniques and the usual methods of investigation and analysis of geological-geotechnical. The research was applied to the iron mines of Fazendão complex, located in the municipality of Catas Altas (MG) and are the property of the company VALE S/A. The research is divided into two main stages of the study: first a semi-regional focus followed by a study in detail of a particular mine. For the semi-regional analysis has been using GIS for thematic maps, covering all the mines the complex. In the study of detail, systematic surveys were conducted in the field for geological and geotechnical parameters in the mine of São Luís, and later conducted a survey within specific sections of the mine. From the thematic maps were identified the major drainage and hydrographic basins of the study area. Those maps, analyzed together with the slope map, curvature, direction of slope and geologic map provided important information about the area which the mines are located, allowing better planning of interventions that were to be made. The stereograms analyzes indicated various situations of instability depending of the fractures and banding directions, according to direction and dip angle of some slopes, some of it identified in the field. Moreover, the limit equilibrium analysis safety factors showed very high, since there was no influence of the water levels. Finally, the used approach was useful in characterizing the region. The semi-regional study combined with a detail analysis allowed to identify features that compromise the safety inside the mine. From the results of this study is expected to help advance the schedule of the mine in order to optimize their operations, without compromising security.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-09T15:23:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Lady J. R. Guerrero.pdf: 9822268 bytes, checksum: 1b5000f2a5c382b566f4d94e7d183aaa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-09T15:23:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Lady J. R. Guerrero.pdf: 9822268 bytes, checksum: 1b5000f2a5c382b566f4d94e7d183aaa (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-09T15:24:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Lady J. R. Guerrero.pdf: 9822268 bytes, checksum: 1b5000f2a5c382b566f4d94e7d183aaa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T15:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Lady J. R. Guerrero.pdf: 9822268 bytes, checksum: 1b5000f2a5c382b566f4d94e7d183aaa (MD5) Previous issue date: 2016-10-20 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The gold deposit of Pilar Mine is located in the NW of the Quadrilátero Ferrífero region, in the municipality of Santa Bárbara, Minas Gerais. This deposit is hosted in rocks belonging to the Greenstone Belt Supergrupo Rio das Velhas. The units present in the study area consist of; talco xisto e carbonato-albite-clorita-quartzo xisto, correlates to lithofacies metavulcânicas máfica - ultramáficas do Grupo Quebra Osso; quartzo-clorita xisto, xisto carbonoso and banded iron formations correlated to lithofacies clastic-chemistry metasedimentary of Grupo Nova Lima. These sequences were affected by three deformational events; a) D1 Characterized by folds of isoclinal type, with foliation development S1, b) D2 which generated deformation by shear zones with crenulation (S2) of foliation S1 and foliation milonítica S3, interaction of hydrothermal fluids with host rocks, deposition of the ore and quartzo+carbonato, c) D3 Associated with a fault system parallel to the shear zone that generated fracture and then filling of veins without mineralization. Three hydrothermal alteration halos distributed according to the positioning of the mineralized bodies, called the chloritization zone (distal), Carbonation (intermediary) and sericitization (proximal), Being the chlorite, stilpnomelano, anquerita and siderite the minerals representative for each phase. The gold is disseminated in the banded iron formation and as free gold in veins of quartzo+carbonato associated with sulfides, mainly arsenopyrite. A variation in Fe and Mg content was identified in the chemical analyzes, for carbonates (dolomite, anquerite and siderite), Chlorite (clinochlore and chamosite), biotite (annita), and iron oxides (magnetite). The sulphides were classified as arsenopyrite, chalcopyrite, pyrrhotite and pyrite. In general the deposit presents mineral paragenesis under conditions of amphibolite facies (biotita+quartzo+magnetita), hosted in an inverted isoclinal type structure with variable axis on the plan NE-SW (050/70), bounded by shear zones and inverse faulting (033/50), with controlled mineralization by folding hinge zone and by shear zones of conjugated carácter and a hydrothermal fluid that interacted significantly with the nesting rocks. In this way we can indicated that the Pilar deposit has metalogenetic characteristics, compared to with other deposits of the Quadrilátero Ferrífero, is of the epigenetic type and similar to orogenic gold deposits. / O depósito de ouro da mina Pilar está localizado na porção nordeste do Quadrilátero Ferrífero, no município de Santa Bárbara, Minas Gerais. Este depósito encontra-se hospedado em rochas pertencentes ao Greenstone Belt Supergrupo Rio das Velhas. As unidades presentes na área de estudo correspondem a; talco xisto e carbonato-albita-clorita-quartzo xisto, correlacionáveis às litofácies metavulcânicas máfica - ultramáficas do Grupo Quebra Osso; quartzo-clorita xisto, xisto carbonoso e formação ferrífera bandada correlacionável a litofácies metassedimentar clástica-química do Grupo Nova Lima. Estas sequências foram afetadas por três eventos deformacionais; i) D1 caracterizado por dobras de tipo isoclinais, com desenvolvimento da foliação S1, ii) D2 que gerou deformação por zonas de cisalhamento com crenulação (S2) da foliação S1 e foliação milonítica S3, interação de fluidos hidrotermais com as rochas hospedeiras, deposição do minério e veios de quartzo+carbonato, iii) D3 associado a um sistema de falhamento paralelo à zona de cisalhamento que gerou fraturamento e posteriormente preenchimento de veios sem mineralização. São identificados três halos de alteração hidrotermal distribuídos segundo o posicionamento dos corpos mineralizados, denominados como zona de cloritização (distal), carbonatação (intermediaria) e sericitização (proximal), sendo a clorita, estilpnomelano, anquerita e siderita os minerais representativos para cada fase. O ouro encontra-se disseminado na formação ferrífera bandada e como ouro livre em veios de quartzo+carbonato associado aos sulfetos, principalmente à arsenopirita. Nas análises de química mineral foi identificado uma variação no conteúdo de Mg e Fe, para carbonatos (dolomita, anquerita e siderita), clorita (clinocloro e chamosita), biotita (annita), e óxidos de ferro (magnetita). Os sulfetos foram classificados como arsenopirita, calcopirita, pirrotita e pirita. De forma geral a jazida apresenta paragênese em condiçoes de fácies anfibolito (biotita+quartzo+magnetita), hospedada em uma estrutura de tipo isoclinal invertida com eixo variável no plano NE-SW (050/70), limitado por zonas de cisalhamento e falhamento inverso (033/50), com a mineralização controlada pela zona de charneira do dobramento e por zonas de cisalhamento de caráter conjugado e um fluido hidrotermal que interagiu significativamente com as rochas encaixantes. Dessa forma, pode-se indicar que o depósito Pilar tem características metalogenéticas, comparadas com outros depósitos do Quadrilátero Ferrífero, é do tipo epigenético e similar aos depósitos de ouro orogenético.