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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/67491
Tipo: | TCC |
Título: | Modelos matemáticos utilizados na fragmentação de rochas com uso de explosivos: uma revisão |
Autor(es): | Gomes, Eric Ferreira |
Orientador: | Silva, Rafael Chagas |
Palavras-chave: | desmonte de rochas;plano de fogo;distribuição granulométrica;modelos de fragmentação |
Data do documento: | 2022 |
Citação: | GOMES, Eric Ferreira. Modelos matemáticos utilizados na fragmentação de rochas com uso de explosivos: uma revisão. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Minas) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2022. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67491. Acesso em: |
Resumo: | As operações de perfuração e desmonte de rochas somam cerca de um terço dos custos médios de produção em minas a céu aberto. Os principais fatores que corroboram para esses custos, estão relacionados à má projeção do plano de fogo, envolvendo o dimensionamento inadequado dos parâmetros geométricos, à escolha dos explosivos e, principalmente aos estudos relacionados à fragmentação do maciço rochoso, que pode fornecer uma previsão da distribuição granulométrica da pilha formada a partir do material desmontado. A adequação dos parâmetros do plano de fogo para obtenção de uma pilha com granulometria desejável pode ser realizada por meio do uso de modelos de fragmentação de rochas. À vista disso, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão complementar à literatura atual sobre os modelos matemáticos utilizados para estimar a proporção granulométrica da fragmentação de rochas com uso de explosivos. Para tanto, foram selecionados os seguintes modelos: Kuz-Ram, JKMRC (Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre), KCO (Kuznetsov Cunningham Ouchterlony) e TCM (Two Component Model). O modelo de Cunningham, Kuz-Ram, foi o primeiro conjunto de equações utilizado para estimar a distribuição granulométrica da pilha de rocha desmontada com uso de explosivos. Todavia, este modelo é aplicado com maior eficiência em maciços rochosos de boa resistência mecânica e não prevê de forma precisa a quantidade de finos na pilha de fragmentos. O modelo JKMR surgiu a partir do Kuz-Ram e adaptou as equações para estimar de forma precisa a percentagem de partículas finas no material desmontado. O modelo KCO, adaptou o Kuz-Ram para inserir as zonas de fragmentação e uma nova equação de uniformidade de estimativa da distribuição granulométrica. O modelo TCM, realizou uma adaptação do KCO e inseriu como parâmetro a presença de descontinuidades no maciço rochoso que possibilitou uma reclassificação da distribuição granulométrica para prevê de forma precisa o percentual de partículas finas. Além disso, o presente trabalho conta com uma análise comparativa de três estudos de casos que aplicaram os métodos de fragmentação em situações práticas, a fim de determinar a eficiência dos mesmos. Após à análise foi possível concluir que os modelos matemáticos utilizados para prevê a fragmentação de rochas tem fundamental importância para aumentar a eficiência da etapa de desmonte, pois é confiável e apresenta resultados relevantes, reduzindo os custos operacionais e adicionais dessa fase, como o desmonte secundários. |
Abstract: | Drilling and rock blasting operations add up to about a third of the average production costs in open pit mines. The main factors that corroborate these costs are related to the bad projection of the fire plane, involving the inappropriate sizing of the geometric parameters, the choice of explosives and, mainly, to studies related to the fragmentation of the rock mass, which can provide a prediction of the granulometric distribution of the pile formed from the dismantled material. The adequacy of fire plane parameters to obtain a pile with desirable granulometry can be performed using rock fragmentation models. In view of this, the present work aims to present a complementary review to the current literature on the mathematical models used to estimate the granulometric proportion of rock fragmentation with the use of explosives. For that, the following models were selected: Kuz-Ram, JKMRC (Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre), KCO (Kuznetsov Cunningham Ouchterlony) and TCM (Two Component Model). The Cunningham model, Kuz-Ram, was the first set of equations used to estimate the granulometric distribution of the rock pile dismantled using explosives. However, this model is more efficiently applied to rock masses with good mechanical strength and does not accurately predict the amount of fines in the pile of fragments. The JKMR model emerged from the KuzRam and adapted the equations to accurately estimate the percentage of fine particles in the dismantled material. The KCO model adapted the Kuz-Ram to insert the fragmentation zones and a new uniformity equation to estimate the granulometric distribution. The TCM model made an adaptation of the KCO and inserted the presence of discontinuities in the rock mass as a parameter, which allowed a reclassification of the granulometric distribution to accurately predict the percentage of fine particles. In addition, the present work has a comparative analysism of three case studies that applied fragmentation methods in practical situations, in order to de- termine their efficiency. After the analysis, it was possible to conclude that the mathematical models used to predict rock fragmentation are of fundamental importance to increase the effi- ciency of the blasting stage, as it is reliable and presents relevant results, reducing the opera- tional and additional costs of this phase, such as dismantle secondaries. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67491 |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA DE MINAS - TCC |
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