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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87220| Type: | TCC |
| Title: | Avaliação de plano de fogo para desmonte de rochas em uma mina de calcário baseada na previsão da fragmentação pelos métodos de Kuz-Ram e KCO |
| Authors: | Costa, Jesus Lucas Cavalcante |
| Advisor: | Moreira, Emanuel Itaquê de Negreiros |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | desmonte de rochas;plano de fogo;predição granulométrica;modelo Kuz-Ram;modelo KCO |
| Keywords in English : | rock blasting;blast design;particle size prediction;Kuz-Ram model;KCO model |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MINAS |
| Issue Date: | 2026 |
| Citation: | COSTA, Jesus Lucas Cavalcante. Avaliação de plano de fogo para desmonte de rochas em uma mina de calcário baseada na previsão da fragmentação pelos métodos de Kuz-Ram e KCO. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Minas) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2026. Disponível em: Acesso em: |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O desmonte de rochas com uso de explosivos em pedreiras de calcário voltadas à indústria cimenteira possui relevância estratégica, pois garante a fragmentação eficiente dos maciços rochosos e sustenta a cadeia produtiva do setor. Essa técnica permite processar grandes volumes de rocha em curto intervalo de tempo, assegurando otimização e produtividade nas operações unitárias de carregamento, transporte e cominuição. Todavia, quando o dimensionamento do plano de fogo é inadequado, diversas consequências negativas podem ocorrer, como a formação de matacos, a presença de repés e os ultralançamentos, fatores que comprometem a segurança operacional e elevam os custos de produção. Nesse cenário, torna-se essencial o desenvolvimento de estudos que permitam compreender e controlar os parâmetros que influenciam diretamente a fragmentação dos maciços rochosos. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo analisar as curvas granulométricas geradas pelos métodos empíricos Kuz-Ram e KCO de uma pedreira do setor cimenteiro, de modo a confrontar com os dados processados no software WipFrag a partir do processamento de imagens geradas de um desmonte de rocha. Para atingir esse objetivo, será empregada uma metodologia baseada na predição granulométrica por meio dos modelos matemáticos de fragmentação Kuz-Ram e KCO. A escolha desses dois modelos se justifica pelo fato de o Kuz-Ram, embora amplamente utilizado, apresentar limitações na descrição das granulometrias mais finas, enquanto o KCO, baseado na equação Swebrec, mostra-se mais eficiente ao representar o comportamento granulométrico completo. A partir da aplicação conjunta, tornou-se possível realizar um estudo comparativo entre as curvas granulométricas teóricas e a curva real obtida em campo, permitindo avaliar a aderência dos modelos às condições reais, identificar desvios e evidenciar a necessidade ou não de ajustes no plano de fogo visando otimizar a fragmentação. Como resultado viu-se que a curva gerada pelo método KCO se aproximou mais da curva gerada pelo WipFrag que a curva gerada pelo método Kuz-Ram. Por conseguinte, a aplicação do método KCO calculou um D80 = 56,23 cm se consolidando como mais representativo frente a meta institucional (D80 = 60 cm), quando comparado com o D80 previsto pelo método Kuz-Ram, onde o D80 = 52,42 cm. Observou-se, também, que a curva granulométrica gerada pelo WipFrag não conseguiu identificar geração de matacos, evidenciando uma necessidade de se coletar imagens mais representativas da pilha desmontada. Por fim, vê-se a necessidade de considerar parâmetros do maciço rochoso e do explosivo para um dimensionamento mais eficaz do plano de fogo, prevendo valores dos parâmetros geométricos diferentes para maciços rochosos dissemelhantes. |
| Abstract: | The blasting of rocks using explosives in limestone quarries dedicated to the cement industry holds strategic importance, as it ensures efficient fragmentation of rock masses and sustains the sector’s production chain. This technique enables the processing of large volumes of rock within a short time frame, ensuring optimization and productivity in the unit operations of loading, transportation, and comminution. However, when the blast design is inadequate, several negative consequences may occur, such as the formation of boulders, the presence of toes, and excessive flyrock—factors that compromise operational safety and increase production costs. In this context, it becomes essential to develop studies that allow understanding and controlling the parameters that directly influence the fragmentation of rock masses. This research aims to analyze the granulometric curves generated by the empirical Kuz-Ram and KCO methods in a quarry of the cement sector, comparing them with data processed in the WipFrag software from images of a rock blast. To achieve this goal, a methodology based on granulometric prediction through the mathematical fragmentation models Kuz-Ram and KCO will be employed. The choice of these two models is justified by the fact that Kuz-Ram, although widely used, presents limitations in describing finer particle sizes, whereas KCO, based on the Swebrec equation, proves more efficient in representing the complete granulometric behavior. Through their combined application, it was possible to perform a comparative study between theoretical granulometric curves and the actual curve obtained in the field, allowing the evaluation of model adherence to real conditions, identification of deviations, and assessment of the need for adjustments in the blast design to optimize fragmentation. As a result, it was found that the curve generated by the KCO method was closer to the curve produced by WipFrag than that generated by Kuz-Ram. Consequently, the application of the KCO method calculated a D80 = 56.23 cm, proving more representative compared to the institutional target (D80 = 60 cm), while the Kuz-Ram method predicted D80 = 52.42 cm. It was also observed that the granulometric curve generated by WipFrag did not identify the presence of boulders, highlighting the need to collect more representative images of the blasted pile. Finally, it is evident that parameters of the rock mass and the explosive must be considered for a more effective blast design, predicting different geometric parameter values for dissimilar rock masses. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/87220 |
| Author's ORCID: | 0009-0006-2702-5488 |
| Access Rights: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | ENGENHARIA DE MINAS - CRATEÚS - TCC |
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| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
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