Abstract In an underground mine, the ventilation is responsible for 25% to 50% of its electrical energy consumption. In countries such as South Africa, United States and Canada researchers have started to achieve a significant reduction in energy consumption without neglecting aspects of the quantity and quality of air required for the best performance of the system, in compliance with safety standards and worker comfort. In Brazil, on demand this ventilation application began in 2013 at the Ipueira mine (Bahia, controlled by Ferbasa company), and was soon after applied by the Cuiabá, Córrego do Sitio I and Lamego mines; all three mines administered by Anglo Gold Ashanti. Each mine adopted frequency inverters for the main ventilation, whereby the fan rotation is adjusted according to demand and speed drivers. This measure resulted in the saving of thousands of reais, since the flow is proportional to the velocity, the pressure is proportional to the square of the velocity, and the power is proportional to the cubed velocity. Therefore, a reduction of 20% in the flow will save about 50% of the energy required. The Cuiabá mine presents the most modern and automated system in the country. The fans are controlled and monitored through a control room. In addition, sensors scattered in the mine, control the required flow rate. The Lamego mine has a similar but simpler system. This article proposes to discuss the application and improvement of the process of ventilation on demand in Brazilian mines where this system is applied.

Abstract This article aims to review the issues to be considered in choosing primary access and transportation options for underground mines. The main accesses to underground orebodies are declines or vertical shafts. They serve both as a way to transport ore or waste, and move people, equipment or supplies. In underground mines, the ore transport option significantly affects the productivity and profitability of the company. Then, choice of access is a way to reduce costs and improve production. This study is primarily based on some case studies of Brazilian, South African, Australian and Turkish mines, among others. Literature review shows that the depth at which shaft hoisting becomes a more economically attractive alternative to decline truck haulage is changing from being previously 350 m to present 1000 m, depending on the mining country and cultural underground mine development. For some of them the depth of 1000 m would be the threshold for use of the access by decline. The main criteria in determining access are depth, rate of production and mine life. In South Africa, mines reach depths greater than 3000 m and shaft access is more common. In Australia there are mines that use a ramp (decline) to a depth greater than 1000 m. In Brazil, underground mines are still shallow (depth up to 800 m) and feature short mine life and, most of them have chosen access by decline. Results of this study corroborate the statement that decline is ideal for shallow mines and low production rates and that shaft is for deep mines, high production rate and long mine life.

Resumo Dentre os impactos ambientais da lavra, inclusive da modalidade subterrânea, e também na área da construção civil, está a drenagem ácida de mina (DAM). Trabalhos importantes vêm sendo realizados com a intenção de evitar a geração ou tratar a DAM nas regiões brasileiras. As principais alternativas consideradas são coberturas secas (amplamente utilizadas), aditivos alcalinos e tratamento ativo da DAM. Outra opção é a concentração/isolamento de sulfetos. Com a dessulfurização dos rejeitos de mineração preliminarmente à disposição final, o potencial de geração de acidez, e conseqúentemente a lixiviação dos metais, são consideravelmente reduzidos, obtendo-se significativos ganhos ambientais e económicos. Em vista do exposto, o presente trabalho buscou avaliar a efetividade do sistema de cobertura seca com entulho de construção civil, em diferentes proporções, como forma de minimizar ou evitar o desencadeamento da DAM. Para tanto, foram realizados experimentos em colunas de lixiviação em laboratório, que evidenciaram uma redução de mais de 90% no potencial gerador de acidez da DAM, caracterizando uma alternativa promissora na remediação da drenagem ácida de mina.

Abstract Among the environmental impacts of mining, including the underground modality, and also in the area of civil construction, is the acid mine drainage (DAM). Important works have been carried out with the intention of avoiding the generation or treatment of AMD in the Brazilian regions. The main alternatives considered are dry coverings (widely used), alkaline additives and active treatment of DAM. Another option is the concentration / isolation of sulphides. With the desulfurization of the mining tailings preliminary to final disposal, the potential for acidity generation, and consequently the leaching of the metais, are considerably reduced, resulting in significant environmental and economic gains. In view of the above, the present work sought to evaluate the effectiveness of the dry cover system with civil construction rubble, in different proportions, as a way to minimize or avoid the triggering of AMD. For this purpose, experiments were carried out on laboratory leaching columns, which evidenced a reduction of more than 90% in the acid generating potential of DAM, characterizing a promising alternative in the remediation of acid mine drainage.

Abstract In the search for opportunities to decrease operational costs in iron ore mining, waste disposal by conveyor belt has been considered as an alternative. In this work, this form of waste dump is investigated by means of the construction of a test pile and the assessment of geotechnical characteristics such as shear strength and in situ densities. Results were compared with two other dumps built by the traditional methods of bench and layer. The overall conclusion of this research shows that densities are 10% lower and shear strengths measured by a penetrometer are ten times lower in comparison with the other dumps. Therefore, a good understanding of this method and a thorough discussion of the project parameters are suggested before construction.

A promoção da atividade mineral pode proporcionar um impulso à arrecadação municipal, permitindo que seja prestado um serviço público de qualidade à população e fomentando uma fonte de financiamento para o desenvolvimento local. O conhecimento do grau de dependência da arrecadação municipal das receitas provenientes das atividades da mineração é uma necessidade para os municípios denominados mineradores, que devem acompanhar as reservas e a produção desses recursos e se preparar para a temporalidade e a flutuação de preços do mercado das commodities minerais. Assim, é imprescindível que políticas públicas sejam adotadas com o objetivo de ampliar a matriz produtiva do município, através da prática de uma política tributária em consonância com as características da economia mineral local. Esse artigo analisa a situação da dependência da arrecadação do município de Ouro Preto da mineração e apresenta perspectivas para a discussão do tema.

The promotion of the mining industry can be an opportunity for the local government to improve revenue, allowing for more possibilities to provide public services of quality to the population; it is a financial source for local development. Knowledge of the dependency level of the local revenue derived from mining activities is necessary for mining-based municipalities. Monitoring of reserve levels and ore production is a way to get prepared for the temporality of the mineral industry and the fluctuation of the commodities market. Thus, it is indispensable that public policies be provided to diversify the local economy and to elaborate a tax policy consistent with the characteristics of the local mineral economics. This study analyzes the situation of the mining revenue dependency of the Ouro Preto municipality as compared with other municipalities and then introduces perspectives for debate.

O planejamento de mina subterrânea constitui elemento importante para se alcançar a realização de empreendimentos no cenário atual altamente competitivo. Esse planejamento se torna essencial em função das particularidades das minas subterrâneas, da dificuldade de se conhecer o corpo em profundidade e da locação das escavações subterrâneas. Aplicativos de computador permitem visualização espacial do corpo mineralizado, das seções geológicas e formação dos contornos do minério em 3D. Assim, tais aplicativos facilitam alocação dos principais serviços de desenvolvimento de minas. Hoje as mineradoras já dispõem de tais recursos, mas as metodologias para o desenvolvimento das minas subterrâneas ainda são incipientes. Os aplicativos mais desenvolvidos são direcionados para as minas a céu aberto e não para as minas subterrâneas. Com a utilização de aplicativos de desenvolvimento de mina e com o planejamento de lavra e com a observação das similaridades com minas existentes, foi possível: 1) Elaborar um projeto de infra-estrutura de uma mina subterrânea específica, com visualização em 3D das aberturas; 2) Fazer o dimensionamento das aberturas; 3) Desenvolver uma metodologia para um desenho das referidas aberturas. Esse artigo trata da seleção do método de lavra a partir das características de uma jazida simulada e descreve as aberturas principais de desenvolvimento de mina subterrânea construídas com um aplicativo comercial de mineração.

Underground mine planning is an important element for achieving project realization in the current highly competitive scenario. This is due to the peculiarities of the underground mines, where it is difficult to obtain profound knowledge about the body and location of the underground excavations. Computer applicationsspatially visualize the ore body with its geological sections and mineral formation contours. This visual is in 3D that facilitates the allocation of major mine development services. Although such resources are available, their mining applications are generally developed for open pit mining methods, and is still incipient for underground mine-development methodologies. With the use of applications for mine development and planning, and the similarity of existing mines, it was possible to prepare the infrastructure project for a specific underground mine, and a 3D view of its underground openings. It was also possible to develop a methodology for drawing the galleries described. This paper deals with the selection of mining methods for a major simulated mineral deposit and describes breakthroughs of underground mine development design using a commercial mining application.

Em Ouro Preto/MG, pirita foi extraída em uma antiga mina, denominada Jazida de Pirita, durante os anos de 1930 a 1967. Considerada como uma das melhores jazidas de pirita no Brasil, essa mina foi explotada com o objetivo de atender à demanda por ácido sulfúrico, para fabricação de explosivos, da Fábrica Presidente Vargas em Piquete/SP. O local da mina está abandonado e tem, como principais passivos ambientais, a instabilidade das encostas e a geração de drenagem ácida. Atualmente, o local tem sido utilizado para lançamento clandestino de entulho na área o que contribui para o aumento do impacto ambiental. A Prefeitura de Ouro Preto, por sua vez, tem intenção de usar parte da área da mina para disposição de resíduo de construção civil. Esse artigo apresenta os resultados dos ensaios cinéticos realizados, em colunas de lixiviação, para avaliação do potencial de geração de drenagem ácida, em amostras coletadas da mina de pirita, e analisa a possibilidade de controle ou de minimização da drenagem ácida, utilizando-se do entulho como cobertura. Os resultados encontrados mostram que a utilização do entulho como sistema de cobertura foi eficiente na redução de acidez, na concentração de metais e sulfato presentes nas colunas analisadas.

In Ouro Preto/MG, pyrite was exploited at an old mine from 1930 through 1967. Considered as one of the best resources of pyrite in Brazil, this mine was exploited in order to supply sulfuric acid for explosives manufacturing, at the President Vargas Plant in Piquete/SP. The mine site is abandoned and has slope instability and acid leakage generation as the main environmental liabilities. Lately, the site has been used for illegal deposition of all sorts of urban waste. The Ouro Preto Administration, on its turn, has the intention of using part of the mine site for the disposal of solid residues of civil construction. This paper presents the results of kinetic tests carried out, in leaching columns, to assess the acid mine drainage potential in samples collected from the mine site and to evaluate the possibility of controlling and minimizing acid generation by using solid residues as a covering system. Laboratory results show that cover with solid residues of civil construction was effective in the reducing the acidity, concentration of metals and sulfate.

O principal objetivo desse trabalho é analisar o comportamento do fluxo de material fragmentado em passagens de minério com paredes rugosas. Nesse estudo, um modelo físico de passagem de minério em escala reduzida foi utilizado para observar o efeito da rugosidade sobre o fluxo. A inserção de placas de madeira nas paredes internas do modelo foi realizada de modo a simular as rugosidades do tipo recortada polida. A escolha desse modelo de rugosidade, selecionado a partir dos padrões adotados internacionalmente pela ISRM (Sociedade Internacional de Mecânica de Rochas), foi devido à sua grande similaridade com o padrão de rugosidade encontrado em passagens de minério reais construídas por explosivos. Os resultados dos ensaios realizados no modelo revelaram que as rugosidades do tipo recortada polida provocam uma queda significativa de vazão em relação aos ensaios realizados em paredes lisas. Também foi observada, para esse modelo de rugosidade, a ocorrência de arcos mecânicos, fluxo em funil e fluxo turbulento.

The main objective of this paper is to analyze the behavior of bulk material flow in rough-surface ore passes. A physical model of an ore pass in reduced scale has been used to observe the effect of the roughness on the flow. The insertion of wooden plates on the internal walls of the model was carried out in order to simulate the slickensided stepped roughness. This model of roughness has been selected from the standards adopted internationally by the ISRM due to its similarity with the actual roughness found in ore passes built using explosives. The tests showed that the slickensided stepped roughness causes a significant decrease of the flow rate when compared to the tests carried out with smooth walls. The tests' results also indicated the occurrence of mechanical arches, funnel flow and turbulent flow.

Esse trabalho é parte de pesquisa realizada para preparação de tese de doutorado e apresenta estudo do fluxo por gravidade de material fragmentado em mineração subterrânea. É descrita a prática corrente em minas brasileiras e estrangeiras, enfocando os índices de acidentes, as ações preventivas e corretivas nas operações que utilizam o fluxo por gravidade de minério desmontado em passagens, presentes em diversos métodos de lavra, como na lavra por subníveis, por corte e enchimento e nos métodos que utilizam o abatimento controlado do teto da escavação subterrânea.

This article shows some results of a doctorate thesis about the gravity flow of bulk material in an underground mine. It describes the practices in Brazilian mines and in other countries, focusing on accident data, preventive and corrective actions, in mining operations that use gravity flow to transport fragmented material from the excavation of ore passes in several mining operations, such as in underground mining using cut and fill methods and caving methods.