Efeito da rugosidade recortada polida no escoamento em modelo de passagem de minério

Abstract

ResumoO principal objetivo desse trabalho é analisar o comportamento do fl uxo 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 fl uxo. 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 signifi cativa de vazão em relação aos ensaios realizados em paredes lisas. Também foi observada, para esse modelo de rugosidade, a ocorrência de arcos mecânicos, fl uxo em funil e fl uxo turbulento. Palavras-chave:Rugosidade, fl uxo por gravidade, passagem de minério, modelos físicos, material fragmentado, lavra subterrânea. Efeito da rugosidade recortada polida no escoamento em modelo de passagem de minério Abstract The main objective of this paper is to analyze the behavior of bulk material fl ow 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 fl ow. The insertion of wooden plates on the internal walls of the model was carried out in order IntroduçãoAs passagens de minério presentes em muitas minas subterrâneas são o principal meio de transferir verticalmente o minério desmontado para silos de minério e pontos de carregamento em subsolo. Assim, esses condutos exercem uma importância primordial em relação ao escoamento do minério no ambiente subterrâneo. Por isso, essas unidades de transporte por gravidade devem ser adequadamente projetadas de modo que não haja impedimento ao fl uxo de minério. Também são regiões de potencial acidente nas minas subterrâneas.A rugosidade das paredes das passagens é um fator de grande relevância quando se trata de impedimento ao fl uxo. Ela pode se originar de características naturais do maciço (presença de descontinuidades) ou do método construtivo da passagem (corte mecânico, desmonte por explosivo ou, ainda, acréscimo de tubos partidos em elevação). Apesar disso, na literatura, não são encontrados trabalhos referentes à influência das rugosidades da parede das passagens de minério sobre o fl uxo de material fragmentado. Os poucos artigos existentes sobre as passagens de minério apenas tratam de questões de projeto, tais como pontos de descarga, pontos de carregamento, ramifi cações, joelhos, impacto no portão de descarga, entre outros (Goodwill et al., 1999;Blight & Haak, 1994;Hambley, 1987; Aytaman, 1960;Peele, 1941;Joughin & Stacey, 2004, Kvapil, 1965Beus et al., 2001). Passagem de minérioAs passagens de minério são muito freqüentes nas minas que utilizam o método d...