Em termos de estudos futuros e complementares no tema do presente estudo, são feitas as seguintes recomendações específicas:
obtenção de parâmetros geomecânicos mais representativos e mais detalhados das litologias locais, considerando os diferentes horizontes manganesíferos e as variações gradacionais das rochas encaixantes do Maciço Urucum, mediante dados intrumentais;
abordagem paramétrica e tratamentos estocásticos destes parâmetros geomecânicos para análises mais realistas às condições das diferentes setores da mina;
incorporação nos estudos das simulações numéricas de potenciais estruturas de fraqueza (descontinuidades, falhas, laminações) e de efeitos de perturbação de danos mecânicos oriundos do processo de lavra para se analisar a influência destes fatores na análise da estabilidade global dos pilares da mina;
aplicação de estudos geofísicos regionais e locais para determinação dos estados das tensões in situ, para melhor aferição dos modelos numéricos adotados nos estudos tensão-deformação das escavações subterrâneas da Mina do Urucum.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFIA
AMADEI, B. e STEPHANSSON, O. (1997). Rock stress and its measurement. London, England: Springer Science & Business Media.
BIENIAWSKI, Z. T. (1989). Engineering rock mass classifications: a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering. [s.l.] John Wiley & Sons.
BIZZI, L. A.; SCHOBBENHAUS, C; VIDOTTI, R. M. e GONZALES, J.H. (2008). Geologia, tectônica e recursos minerais do Brasil. CPRM-Serviço Geológico do Brasil. Brasília, DF: [s.n.].
BOGGIANI, P. (1997). Análise Estratigráfica da Bacia Corumbá (Neoproterozóico), Mato Grosso do Sul. [s.l.] Universidade de São Paulo.
BRADY, B. H. G. (1977). An analysis of rock behaviour in an experimental stoping block at the Mount Isa Mine, Queensland, Australia. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 14, n. 2, p. 59–66.
BRADY, B. H. G.e BROWN, E. T. (1993). Rock Mechanics: for underground mining. 3. ed. London: George Allen & Unwin.
BRANDANI, D. B. (2011). Estudo Do Comportamento Modelados Em Rocha Dura Na Bacia Do Corpo I , Mina Nova – Crixás / Go. [s.l.] Universidade Federal de Ouro Preto. BULLOCK, R. L. (2011). Room and Pillar Mining in Hard Rock. SME Mining Engineering Handbook, v. 2, p. 1327-1338.
CALA, M.; FLISIAK, J. e TAJDUS, A. (2004). Slope stability analysis with modified shear strength reduction technique. Proceedings of the Ninth International Symposium on Landslides, v. 4, p. 1085–1089.
COATES, D. F. (1973). Fundamentos de mecánica de Rocas. Madrid: Litoprint.
FIGUEIREDO, R. e CURI, A. (2004). Dimensionamento otimo de realces abertos- camaras inclinadas.pdf. Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas - SBMR, p. 15–21, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil.
FREIRE, G. R.; ASHANTI, A. e LIMA. D. R. (2016). Comparação do Método Empírico de Lunder e Pakalnis e Modelagem Numérica para Dimensionamento de Pilares na Mina. Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas - SBMR, p. 15–21, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil.
FREITAS, B. T. (2010). Tectônica e Sedimentação do Grupo Jacadigo (Neoproterozóico, MS). [s.l.] Instituto de Geociência e Geotectônica, Universidade de São Paulo, São Paulo.
GILL, D. E.; LABRIE, D.; LEITE, M. H. (1994). Designing mine pillars with the convergence-confinement method. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and, v. 31, n. 6, p. 687–698.
GONZÁLEZ-NICIEZA, C.; ALVAREZ, M.I.; MENENDEZ, D. A. e ALVAREZ, A. E. (2006). A comparative analysis of pillar design methods and its application to marble
mines. Rock Mechanics and Rock Engineering, v. 39, n. 5, p. 421–444.
GOODMAN, R. E. (1989). Introduction to Rock Mechanics. New York: Wiley.
GOODMAN, R. E. (2006). The Development of Rock Engineering. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 24, n. 4, p. 1449–1468.
HAMMAH, R. E.; YACOUB, T.E.; CORKUM, B.C e CURRAM, J.H. (2005). The Shear Strength Reduction Method for the Generalized Hoek-Brown Criterion. The 40th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS), p. 45–52, Rock Mechanics Association, Alaska, Estados.
HANSEN, P. B. (2011). Operating System Principles. Prentice-H ed..
HARALYI, N. L. E.e WALDE, D. H. G. (1986). Os minérios de ferro e manganês da região de Urucum, Corumbá, Mato Grosso do Sul. Principais depósitos minerais do Brasil, v. 2, p. 127–144.
HEDLEY, D. G. F. e GRANT, F. (1972). Stope-and-pillar design for Elliot Lake Uranium Mines. Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, v. 65, n. 723, p. 37–45. HERMANO, D. O. L. H. e FIGUEIREDO, R. P. (2014). Um Estudo Teórico para Generalização do Método de Coates a 3D e sua Aplicação em Otimização da Recuperação na Lavra por Câmaras e Pilares. Simpósio Brasileiro de Mecânica das Rochas - SBMR, p. 15–21, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil.
HOEK, E.; BROWN, E. T. (1980). Underground Excavations in Rock. London, England: The Institution of Mining and Metallurgy.
HOEK, E. e BROWN, E. T. (1997). Practical estimates of rock mass strength. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 34, n. 8, p. 1165– 1186.
ITASCA CONSULTING GROUP INC. (2007). Teoretical Background. In: Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions. Minneapolis: Minnesota.
JAEGER, J. C.; COOK, N. G. e ZIMMERMAN, R. W. (2007). Fundamentals of Rock Mechanics. 4th Ed. ed. Australia: Blackwell Pub.
KRAULAND, N. e SODER, P. E. (1987). Determining Pillar Strength from Pillar failure observation. E&MJ-Engineering and Mining Journal, v. 188, n. 8, p. 34–40. LI, W.; BAI, J.; PENG, S.; WANG, X. e XU,Y. (2015). Numerical Modeling for Yield Pillar Design: A Case Study. Rock Mechanics and Rock Engineering, v. 48, n. 1, p. 305–318.
LINS, P. G. C.; RÓMULO, V. F. e DANIEL, D. S. (2002). Aplicação do critério de ruptura de Hoek-Brown na análise de estabilidade. XV Congresso Brasileiro de Engenharia Civil, p. 22–31, Águas de Lindóia, São Paulo, Brasil.
LJUNGGREN, C.; CHANG, Y.; JANSON, T. e CHRISTIANSSON, R. (2003). An overview of rock stress measurement methods. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 40, n. 7, p. 975–989.
LLANQUE, O. E.; NAVARRO, V. F.; DURANT, J. G.; COILA, Y. A.; CALDERON, R. G. e TAPIAS, H. A. (1999). Explotación Subterránea: Métodos y casos prácticos.
Universidad Nacional del Altiplano, Facultad de Ingeniería de Minas. Puno, Perú: Perú Offset Editores.
LUNDER, P. J. (1994). Hard rock pillar strength stimation. Vancuver, Canadá: University of British Columbia, Dissertação de Mestrado.
LUNDER, P. e PAKALNIS, R. (1997). Determination of the strength of hard-rock mine pillars. CIM Bulletin, v. 90, n. 1013, p. 51–55.
MACEDO, H. A. (2013). Geomorfologia e hidrossedimentologia da planície do rio Paraguai, da lagoa vermelha à confluência do rio miranda, Pantanal Mato-Grossense. [s.l.] UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA.
MARTIN, C. D. e MAYBEE, W. G. (2000). The strength of hard-rock pillars. Revista Internacional de Mecánica de Rocas y Ciencias de la Minería, v. 37, n. 8, p. 1239–1246. MAYBEE, W. G. (2000). Pillar Design in Hard Brittle Rocks. Ontoario, Canada: University Sudbury, Dissertação de Mestrado.
MCCREATH, D. R. e DIEDERICHS, M. (1994). Assessment of Near-field Rock Mass Fracturing Around a Potential Nuclear Fuel Waste Repository in the Canadian Shield. Canadian Geotechnical Journal, v. 31, n. 5, p. 457–470.
MURALI, M. G.; SHEOREY, P. R. e KUSHWAHA, A. (2001). Numerical estimation of pillar strength in coal mines. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 38, n. 8, p. 1185–1192.
NIETO, A. (2001). Selection Process for Underground Soft-Rock Mining. In: SME Mining Engineering Handbook. [s.l: s.n.]. p. 377–384.
OBERT, L. e DUVALL, W. I. (1967). Rock mechanics and the design of structures in rock. New York: Wiley.
PERRY, K. A. (2012). "Influence of roof/floor interface on coal pillar performance. Proceeding of 32th international conference on ground control in mining. Anais...Morgantown: West Virginia University.
POTVIN, Y. e HUDYMA, M. D. (1989). Design guidelines for open stope support. Canadian Inst Mining Metallurgy Petroleum, CIM, v. 82, n. No. 911. 101 6TH AVE SW, STE 320, p. 53–62.
SALAMON, M. D. G. e ORAVECZ, K. I. (1976). Rock mechanics in coal mining. [s.l.] Chamber of Mines of South Africa.
SALAMON, M. D. G.; MUNRO, A. H. (1967). A study of the strength of coal pillars. J S Afr Inst Min Metall, v. 68, n. 2, p. 55–67.
SILVA, L. A. A. (1989). Contribuição ao Dimensionamento de Pilar de Minas Subterrâneas de Managenês. São Paulo, Brasil,: Tese de Doutorado. Escola de Engenheria de Minas, Universidade Politécnica da USP.
SJOBERG, J. S. (1992). Failure modes and pillar behaviour in the Zinkgruvan mine. The 33th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS).
SOUZA, F. B. (2011). Dimensionamento Ótimo de Realces Abertos/Câmaras inclinadas e pilares via programação matemática não-linear. [s.l.] Universidade Federal de Ouro
Preto.
TIEN, J. (2001). Room-and-Pillar Mining in Coal. In: SME Mining Engineering Handbook. p. 1339–1346.
TORRES, V. F. N. et al. Comparative stability analyses of traditional and selective room-and-pillar mining techniques for sub-horizontal tungsten veins. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, v. 18, n. 1, p. 1–8, 2011.
TROMPETTE, R.; DE ALVARENGA, C. J. S. e WALDE, D. (1998). Geological evolution of the Neoproterozoic Corumba graben system (Brazil). Depositional context of the stratified Fe and Mn ores of the Jacadigo Group. Journal of South American Earth Sciences, v. 11, n. 6, p. 587–597.
URBAN, H.; STRIBRNY, B. e LIPPOLT, H. J. (1992). Iron and manganese deposits of the Urucum district, Mato-Grosso-Do-Sul, Brazil. Economic Geology , v. 87, n. 5, p. 1375–1392.
VALE. Minas do Sistema Centro-Oeste no Mato Grosso do Sul. Disponível em: <http://www.vale.com/brasil/pt/aboutvale/news/paginas/conheca-minas-sistema-centro- oeste-mato-grosso-sul.aspx>. Acesso em: 12 dez. 2016.
I.T.V (Instituto de Pesquisa da VALE). Relatorio Repassados. Parâmetros Geomecânicos. Ouro Preto, Brasil.
VISSOTTO, L. A. J. (2013). Análise Tridimensional de Mina Subterrânea com ènfase na interação entre maciço e preenchimento. [s.l.] Universidade de Brasília.
VON KIMMELMANN, M.R.;HYDE, B. e MADGWICK, R. J. (1984). The use of computer applications at BCL limited in planning pillar extraction and the design of mining layouts. Design and Performance of Underground Excavations: ISRM Symposium, v. 1, p. 53–63.
WALDE, D.; HAGEMANN, S. Los depósitos Neoproterozoica Urucum / Mutún Fe y Mn en W-Brasil / SE-Bolivia: evaluación de los modelos de yacimientos de mineral. Zeitschrift der Deutschen, v. 40, n. 3, p. 70–80, 2007.
ANEXO I
Rotina utilizada no FLAC3D para o cálculo da razão resistência / tensão (SSR) num pilar de dimensões 15,0x15,0 e espessura de 3,5m.
new project
Gen zone brick size 10 10 10 &
p0 (0,0,-11.8) p1 (20,0,-11.8) p2 (0,20,-11.8) p3 (0,0,-1.8) & Group Base
Gen zone brick size 15 15 6 &
p0 (2.5,2.5,-1.8) p1 (17.5,2.5,-1.8) p2 (2.5,17.5,-1.8) p3 (2.5,2.5, 0) & group pilar1
attach face range z -1.7 -1.9 Fix x range x -0.1 0.1 Fix x range x 19.9 20.1 Fix y range y -0.1 0.1 Fix y range y 19.9 20.1 Fix z range z -0.1 0.1
app szz -6.5e6 range z -11.7 -11.9 ;arcosio, amarelo
model mech hoekbrown range z=-1.8, -11.8
prop bulk 1.41e10 shear 8.48e9 hbs 0.02 hbmb 0.77 hbsigci 8e7 hba 0.52 hbs3cv 1 range z=-1.8, -11.8
ini dens 3163 range z -1.8 -11.8 ;mn, azul
model mech hoekbrown range z=0, -1.8
prop bulk 8.66e9 shear 5.2e9 hbs 0.0205 hbmb 1.433 hbsigci 30e6 hba 0.502 dens 3815 range z 0 -1.8
ini dens 3815 range z 0 -1.8 step 4000
group face 'secao_pilar' range plane o 0,0,0 dip 0 dd 0 distance 0.1 call functions suppress
[get_ssr_z] def get_ssr_z local sum = 0.0 local zpnt = zone_head local gppnt = gp_find(1) local i = zfd_initialize
local j=0
zfd_dataname = 'fail' loop while zpnt # null
loop i (1,6)
if z_faceingroup(zpnt,i,'secao_pilar') > 0 then local val = zfd_getgpdata(gppnt,zpnt) sum = sum + val
j=j+1
;local oo = out('ssr '+string(j)+' = '+string(val)) endif
endloop
zpnt = z_next(zpnt) endloop
i = zfd_reset
local oo = out('ssr = '+string(sum/j)) ;get_ssr_z = sum
end
ANEXO II
Rotina utilizada no FLAC3D para o cálculo do fator de redução de resistência (SSM) pilar de dimensões 15,0x15,0 e espessura de 3,5m
new project
set fish autocreate off
define s_teto local sum = 0.0 local pnt = gp_head loop while pnt # null
if gp_zpos(pnt) <-13.4 then sum = sum - gp_zfunbal (pnt) end_if
pnt = gp_next(pnt) end_loop
global s_teto = sum/(15*15) end
Gen zone brick size 40 40 20 &
p0 (0,0,-13.5) p1 (20,0,-13.5) p2 (0,20,-13.5) p3 (0,0,-3.5) & Group Base
Gen zone brick size 30 30 7 &
p0 (2.5,2.5,-3.5) p1 (17.5,2.5,-3.5) p2 (2.5,17.5,-3.5) p3 (2.5 2.5 0) & group pilar1 Fix x range x -0.1 0.1 Fix x range x 19.9 20.1 Fix y range y -0.1 0.1 Fix y range y 19.9 20.1
app szz -6.5e6 range z -13.6 -13.4 Fix z range z -0.1 0.1
Save geometria hist add unbal plot hist 1
hist add gp zdisp 0 0 -3.5 plot hist 2
hist add gp ydisp 10 10 0 plot hist 3
hist add gp xdisp 10 10 0 plot hist 4
hist add fish @s_teto plot hist 5
;arcosio, amarelo
model mech hoekbrown range z=-3.5, -13.5
prop bulk 1.41e10 shear 8.48e9 hbs 0.02 hbmb 0.77 hbsigci 8e7 hba 0.52 hbs3cv 1 ini dens 3163 range z -3.5 -13.5
;mn, azul
model mech hoekbrown range z=0, -3.5
prop bulk 8.66e9 shear 5.2e9 hbs 0.02 hbmb 1.07 hbsigci 30e6 hba 0.5 hbs3cv 1 ini dens 3815 range z 0 -3.5
step 3000 retur
save propriedades
ini zvel 0 range z -13.6 -13.4 fix z range z -13.4 -13.6 ini zvel -1e-6 range z -0.1 0.1 step 20000
ANEXO III
ROTINA UTILIZADA NO FLAC3D PARA O CÁLCULO DA RESISTÊNCIA DOS PILARES.
New project
set fish autocreate off define s_teto
local sum = 0.0 local pnt = gp_head
loop while pnt # null
if gp_zpos(pnt) <-31.7 then
sum = sum - gp_zfunbal (pnt) end_if
pnt = gp_next(pnt) end_loop
global s_teto = sum/(15*15) end
Gen zone brick size 20 20 30 &
p0 (0,0,-31.8) p1 (20,0,-31.8) p2 (0,20,-31.8) p3 (0,0,-1.8) & Group Base
Gen zone brick size 15 15 8 &
p0 (2.5,2.5,-1.8) p1 (17.5,2.5,-1.8) p2 (2.5,17.5,-1.8) p3 (2.5,2.5, 0) & group pilar1
attach face range z -1.7 -1.9 Fix x range x -0.1 0.1 Fix x range x 19.9 20.1 Fix y range y -0.1 0.1 Fix y range y 19.9 20.1 Fix z range z -0.1 0.1
app szz -6.5e6 range z -31.7 -31.9 hist add unbal
plot hist 1
hist add gp zdisp 0 0 -1.8 plot hist 2
hist add gp ydisp 10 10 0 plot hist 3
hist add gp xdisp 10 10 0 plot hist 4
hist add fish @s_teto plot hist 5
;arcosio, amarelo
model mech hoekbrown range z=-1.8, -31.8
prop bulk 1.41e10 shear 8.48e9 hbs 0.02 hbmb 0.77 hbsigci 8e7 hba 0.52 hbs3cv 1 range z=-1.8 -31.8
ini dens 3163 range z -1.8 -11.8 ;mn, azul
model mech hoekbrown range z=0, -1.8
prop bulk 8.66e9 shear 5.2e9 hbs 0.02 hbmb 1.07 hbsigci 30e6 hba 0.5 hbs3cv 1 range z=0 -1.8
ini dens 3815 range z 0 -1.8 step 3000
save propriedades
ini zvel 0 range z -31.7 -31.9 fix z range z -31.7 -31.9 ini zvel -1e-6 range z -0.1 0.1 step 100000