Experiences from Experimental Mining in Brazil

The Experimental Mine (EM) of the Research Center of Responsible Mining of the University of São Paulo became the subject of investigation in a few years after its development ; it is an open-pit quarry currently exploiting marble and gneiss , used to produce industrial limestone and construction aggregates. It is a developing enterprise, dealing with the challenges of a technological upgrade from a small -scale operation to the characteristics of a medium -sized company. The Experimental Mine Project (EMP) was born to attend a double demand: to provide research and development (R&D ) support to a growing company and to provide experimental opportunity for a field of knowledge such as mining engineering that requires a large scale for its experiments. The main challenges of the EMP are related with the remaining small -scale mining features, such as large variety of equipment available, high level of operational flexibility, scarcity or absence of mine planning, being focused on daily operations. In such an environment, the first role of the EMP was to evaluate in a quantitative way the effects of unit operations over the whole mining process. The current excavation technique is by drilling and blasting. Many experimental campaigns have been conducted on site, with different purposes. One of the main research lines was to increase the productivity of the quarry by lowering production costs and improving the quality of the product, then optimizing the entire production cycle; the relationship between the unit costs of drilling and explosives were evaluated, as well as the link between the blast design and some factors affecting the downstream processing of the product. The paper describes the methods employed to conduct the research and the improvements to be pursued, with the due consideration to the influence and interference of the many parameters involved, from the rock-mass characteristics to the final products

The Music of Blasting

A common adage in the Explosives Industry goes by saying that "Blasting is not bombing". One of the key differences between the two employs of explosive energy lays in the same gap existing between the application of acoustic energy that differentiates noise from music: timing and the distribution of energization in time. While timing in blasting is widely accepted to influence blast induced vibrations, it is still not completely investigated when related to rock fragmentation and downstream benefits. This paper shows a research about this topic, developedon two phases: 1) test blasts at the Experimental Mine of the Research Center of Responsible Mining of the University of São Paulo; 2) development project for large-scale production blasts in an open-cast mine. The first phase of the research was performed attempting to increase the productivity of the experimental mine, by lowering production costs and improving the quality of the product. Some Key Performance Indicators (KPIs) were established to monitor the results. A new blast design method and a more appropriate initiation sequence were designed according to the principles of: i) decomposition of the blast; ii) taking advantage of the free surfaces to favor the movement of the blasted material; iii) simultaneous holes firing as far away as possible, to avoid undesired cooperation of charges that may induce the explosive energy to work with shear effect instead of producing fragmentation. The results show that the proper selection of delay timing leads to significant benefits for rock fragmentation, downstream processes and the quality of final walls. The second phase of the study was a research and development (R&D) project in an open-cast mine with the goal to achieve an average P80 of 300 mm (11,8”) in the run-of-mine (ROM) product without altering the existing budget. The project included several variables in the blast design that were not previously taken into account, such as the orientation of natural joint sets in the rock mass, specific energy of the explosive and firing sequence. The new blast design method considered the directions of natural joint sets and determined the drilling pattern and the firing sequence accordingly to favor the movement of the blasted rock along its preferential direction, to reduce its confinement. At the end of the project, it was achieved an average P80 of 304 mm (12”) in the ROM, 50% lower than the one at the beginning of the project. The final blast of the project showed a reduction of 3% of the drill and blast cost, employing the same powder factor and the same drill pattern size used at the beginning of the project. The results of this study show how blast performance is related to variables that are not contemplated in the most common design methods or fragmentation models: the firing sequence, the degree of freedom and the direction of movement in the blast

Aspectos técnicos e operacionais de desmontes com explosivo na mineração artesanal subterrânea

In the world today, due to the current high price of gold, thousands of artisanal small-scale mines operate without the financial or technical capacity to upgrade their production methods, often using equipment and working methods that were forsaken decades ago in the conventional mining industry. This article illustrates, with a practical example, that it is possible to achieve the modern requirements of quality, safety and productivity, while operating with mining equipment that basically possesses the same characteristics as that employed in the 1950s. The operation involved the excavation of a 6 meter long tunnel and over 25 stoping sections in both rock and concrete by drilling and blasting in an underground gold mine. The article describes how the main operational problems were overcome. An effective drilling pattern was designed in order to be easily achievable with the limited local equipment. The behavior of the local nitrate explosive was effectively predicted and managed. The interaction with the drilling teams was managed in order to determine a meeting point between their traditional working methods and the scientific view of the engineer. At the end of the article some general guidelines are proposed for the management of similar situations, in order to improve the efficiency, productivity and safety of drill and blast operations in small-scale mines

The influence of rock mass fracturing on splitting and contour blasts

Splitting and contour blasting are aimed to achieve suitable profiles by cutting along a surface, while common blasting is intended to detach and to fragment relevant rock volumes by increasing the fracturing state. These techniques are adopted in both underground works (tunnels, caverns, quarries) and also for surface excavations (quarries, mines, rock slopes engineering). Contour blasts are widely used techniques in mining and civil engineering to enhance performance while maintaining the safety of personnel and infrastructure. Splitting blasts are mainly used in dimension stone mining to obtain intact blocks of valuable ornamental stone. The parameters of controlled blasting (geometry, charge, blast agent) require an accurate selection using optimised blasting patterns and explosive properties; most of the proposed methods are limited and unsatisfactory due to insufficient consideration of rock mass properties. A quick but effective comparison and analysis of the different characteristics of the rock mass and its heterogeneities is presented, as it indicates a better strategy to determine a tailored blasting design for a given site, thus significantly improving the contour blasting quality

Inhaled nitric oxide does not prevent postpneumonectomy pulmonary edema in pigs

ObjectiveIncrease in lung permeability is an inevitable consequence of pneumonectomy in relation to inflammatory injury and increased perfusion flow. We tested whether inhaled nitric oxide, a potent vasodilatator and anti-inflammatory agent, prevents postpneumonectomy edema in the first 24 hours after pneumonectomy in pigs.MethodsWe assessed hemodynamics, gas exchange, extravascular lung water estimated with the double-indicator dilution method, and lung neutrophil sequestration measured on the basis of lung myeloperoxidase activity at 1 and 24 hours after left pneumonectomy in 14 pigs randomly assigned to inhaled nitric oxide (10 ppm) or control groups.ResultsExtravascular lung water content markedly increased at 1 and 24 hours after pneumonectomy, with no difference between the 2 groups. Hemodynamics did not differ between the 2 groups. Myeloperoxidase activity was higher and Pao2 values were lower in the nitric oxide group compared with in the control group.ConclusionsOver the 24 hours after pneumonectomy, intraoperative inhaled nitric oxide levels neither improved gas exchange nor attenuated accumulation of lung water. On the contrary, they were associated with an increase in lung neutrophil sequestration and deterioration of arterial oxygenation, suggesting the occurrence of an early and toxic effect of nitric oxide

Influence of blasting charges and delays on the energy consumption of mechanical crushing

This article deals with a study performed at the Experimental Mine of the Research Center of Responsible Mining of the University of São Paulo, to examine the correlations between geological environment, blasting parameters nd energy consumption in the primary crushing phase. The research is designed to appreciate the relationships between the energy provided for size reduction and the resistances to size reduction. For this purpose, Key Performance Indicators (KPIs) are used to describe the possible improvements on the energy consumption due to crushing. Four blast tests were performed: for each blast, KPIs were recorded regarding the blast design, the particle size distribution, the real power energy consumption at the primary crushing unit and its rate of utilization. The results show that energy consumption at the primary crusher is a sum of two components: energy directly involved in rushing the rock, and ad-ditional energy used for winning the inertial resistances of the moving parts of the crusher. We show how explosive energy and delay times influence the production of coarse fragments that jam the crusher, therefore influencing machinery stops and inertia loads related to putting the jaws back into movement

Diagnóstico Socioeconômico e Ambiental da Mineração em Pequena Escala no Brasil (MPE). Relatório 8:Relatório Final

A Assistência Técnica dos Setores de Energia e Mineral (META) do Ministério de Minas e Energia (MME), com apoio financeiro do Banco Mundial/BIRD, contratou a realização de um diagnóstico quantitativo e qualitativo sobre a Mineração em Pequena Escala com o objetivo obter um panorama atualizado da MPE. Para a execução do Projeto “Diagnóstico Socioeconômico e Ambiental da Mineração em Pequena Escala no Brasil” (Contrato 001/2016 SEDP/SE/MME), foi criado um consórcio constituído pelas empresas Projekt-Consult e RCS Global, que conta ainda com o suporte do Núcleo de Apoio à Pequena Mineração Responsável da Universidade de São Paulo (NAP.Mineração/USP). Conforme definido nos objetivos expressos no TdR n° 30: “...vem ao encontro à necessidade de atualizar o conhecimento sobre o universo da mineração em pequena escala, através de um amplo diagnóstico socioeconômico e ambiental, visando, com isso, fornecer subsídios para as políticas públicas e tomadores de decisão”. Nesse sentido, o objetivo do TdR n° 30 é “...a contratação de serviço de consultoria técnica com a finalidade de elaborar um diagnóstico da pequena mineração brasileira e um banco de dados georreferenciados desse diagnóstico, coadunando-se com as políticas de formalização, apoio e organização dessa atividade produtiva”. O diagnóstico foi organizado em 8 produtos: Produto 1: Identificação Preliminar das Fontes de Dados e Levantamento Bibliográfico e Documental. Produto 2: Relatório Jurídico-Institucional da Mineração em Pequena Escala. Produto 3: Relatório Socioeconômico e Ambiental da Mineração em Pequena Escala. Produto 4: Relatório do Inventário da Mineração em Pequena Escala dos Minerais Metálicos. Produto 5: Relatório do Inventário da Mineração em Pequena Escala das Gemas. Produto 6: Relatório do Inventário da Mineração em Pequena Escala dos Minerais Não Metálicos. Produto 7: Banco de Dados Georreferenciado. Produto 8: Relatório Final Integrado, contendo o Diagnóstico Socioeconômico e Ambiental da Mineração em Pequena Escala no Brasil. A primeira questão abordada foi a definição da expressão Mineração em Pequena Escala (MPE), objeto de estudo do Projeto META, para a qual não existe uma conceituação clara nos órgãos responsáveis pelo setor ou em estudos acadêmicos, no Brasil ou no mundo. Procurou-se uma definição que incorporasse indicadores e definições utilizadas nos principais órgãos nacionais responsáveis pela concessão e controle dos direitos minerários e ambientais, como a Agência Nacional de Mineração (ANM, ex-DNPM) e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA); pelas entidades de recenseamento oficial da indústria e do trabalho no país, como o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE); e pelos órgãos com políticas de financiamento, crédito e ações diversas de apoio e fomento como o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico (BNDES) e o Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas (SEBRAE). Assim, dentro do âmbito do presente diagnóstico, a MPE é definida como aquela empresa ou cooperativa de mineração que produz até um milhão de toneladas de minério (ROM, run of mine) por ano (micro, pequena, média e mineração artesanal), segundo critérios da ANM; possui até 499 trabalhadores, conforme critério do IBGE; e fatura anualmente até R$ 300 milhões, conforme critério do BNDES. Este relatório final visa apresentar uma síntese dos resultados obtidos no diagnóstico como um todo, proporcionando um panorama sucinto da MPE. Para tal, os seguintes aspectos foram abordados, conforme o TdR n° 30: levantamento bibliográfico e revisão de demais documentos arquivados em várias instituições governamentais e acadêmicas; avaliação dos planos, programas e projetos federais, estaduais e municipais mais importantes nos últimos 15 anos, buscando identificar os pontos positivos e negativos da experiência brasileira na administração, planejamento, apoio e fomento à MPE; avaliação jurídico-institucional, relatando as iniciativas governamentais e o processo de discussão sobre a legislação mineral do Brasil, ainda em andamento; estudo de caso em cinco regiões com intensa atuação da MPE, detalhando as condições sociais e culturais dos trabalhadores, as formas de organização do trabalho e de representatividade patronal e sindical, influência sobre a economia local, conflitos em relação ao uso do território e questões ambientais. Ainda, são relatados e analisados os inventários de substâncias minerais metálicas, de substâncias não metálicas e de diamante e demais gemas (Relatórios 4, 5 e 6), abordando temas técnicos referentes às formas de condução da lavra e do beneficiamento e a saúde e segurança dos trabalhadores da MPE. Ainda, este relatório inclui uma descrição das características da construção e organização de um banco de dados para registro, armazenamento e organização de todas as informações coletadas no decorrer do Projeto (Relatório 7). Este Diagnóstico da MPE, não envolve, de acordo com o seu TdR, a mineração informal. Entretanto, constatou-se que a informalidade, e até a ilegalidade, de alguns segmentos da mineração é expressiva, e que são necessárias ações que permitam solucionar os problemas advindos deste cenário. A análise baseada apenas em dados oficiais não é suficiente para uma caracterização realista da MPE no Brasil, pois as estatísticas oficiais disponíveis estão incompletas, parcialmente desatualizadas e dispersas em diferentes instituições do cenário administrativo brasileiro, além de abrangerem apenas a porção formalizada desse setor, no qual, como foi dito, a informalidade está presente. No contexto da concepção do Projeto foi feita uma pesquisa de campo que incluiu visitas técnicas a uma amostra significativa das operações de MPE (446 minas) nos segmentos de minerais metálicos, não metálicos, diamante e demais gemas, e um estudo antropológico, com 354 entrevistas, abrangendo cinco contextos diferentes e representativos do grupo de substâncias analisadas, a saber: i) substâncias metálicas: ouro (região do Tapajós, no Pará, e Reserva Garimpeira de Vale do Peixoto, em Mato Grosso); ii) substâncias não metálicas: argila (Polo Cerâmico de Santa Gertrudes, em São Paulo) e agregados minerais para a construção civil - areia (Região Metropolitana de Recife, em Pernambuco); e iii) gemas (região de Teófilo Otoni e vales do Jequitinhonha e do Mucuri, nordeste de Minas Gerais). Este relatório é baseado, portanto, na análise de dados provenientes de bancos de dados e documentos oficiais e bibliografia acadêmicas (fontes detalhadas no Relatório 1), acrescidos de dados primários obtidos em entrevistas com atores do setor e visitas de campo. O cenário jurídico-institucional e o desempenho das instituições com competência para atuar junto à MPE são descritos e avaliados no Relatório 2. Nesse contexto, foram avaliadas quanto aos seus objetivos e resultados as políticas e ações do MME para o setor mineral, geradas e desenvolvidas pela Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral (SGM), pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) e pela Agência Nacional de Mineração (ANM), incluindo-se aí os objetivos, programas e inciativas dos Planos Plurianuais (PPA), dentre outras ações. A análise das políticas públicas voltadas para a MPE, implementadas até o momento, mostrou que elas não conseguiram resolver os sérios problemas do segmento. A revisão de propostas, estratégias e resultados dos planos, projetos e ações revelou que a falta de integração entre os diferentes órgãos responsáveis pela geologia e mineração, constitui o principal obstáculo para a continuidade das ações. Programas importantes como o Plano Nacional de Extensionismo Mineral (PNEM), proposto e lançado pelo MME em 2008 com apoio da SGM, do DNPM e da CPRM, não conseguiram garantir a continuidade do fomento à MPE, por conta de dificuldades de coordenação e cooperação entre os agentes federais, estaduais e municipais. Da mesma forma, o Programa Nacional de Formalização (PRONAFOR) não teve continuidade em função da difícil articulação entre os órgãos governamentais responsáveis pelo estabelecimento da política pública e as entidades que garantem recursos financeiros e humanos para a sua execução. A dificuldade de articulação também afetou as iniciativas encaminhadas por outros ministérios, como a Rede de Arranjos Produtivos Minerais (Rede APL Mineral), que envolveu o MME e o Ministério da Ciência Tecnologia, Inovação e Comunicações (MCTIC). As Medidas Provisórias (MPs) nos 789, 790 e 791, publicadas em 26 de julho de 2017, aportaram um conjunto de mudanças legais que provocaram profundas alterações nos direitos minerários para a MPE. No Relatório 2 se discute de forma mais detalhada o significado dessas MPs para a MPE. A MP 790/2017 não foi aprovada no Congresso Nacional. As MPs nos 789 e 791/2017 foram aprovadas no Congresso Nacional e sancionadas pela Presidência da República. A MP n° 791 tornou-se a Lei n° 13.575/2017, que extingue o DNPM e cria a ANM, agência reguladora sujeita ao regime autárquico especial, como responsável pela normatização, fiscalização e resolução de conflitos do aproveitamento dos recursos minerais no País. A MP nº 789, referente à CFEM, foi aprovada como Lei n° 13.540/2017. Ainda em relação à legislação mineral, o Decreto 9.406 foi assinado 12 de junho de 2018 para atualizar o Código Mineral atual em relação a temas da relevância social e econômica da mineração, regulamentação da pesquisa mineral e de fechamento de mina, entre outros. De uma forma geral, foi possível constatar que existe uma grande variação nas formas de organização da MPE no Brasil e que o seu papel, em cada localidade, difere em termos sociais, culturais e econômicos. Constatou-se, também, que o grau de inserção no sistema econômico, no sistema jurídico, e nas relações capital-trabalho, presentes ao longo do processo de extração, é diferente para as diferentes substâncias minerais estudadas. A despeito dessa diversidade, as pessoas envolvidas na atividade compartilham várias características sociais e culturais comuns (Relatório 3). A maneira como a MPE contribui para o desenvolvimento local, de acordo com as análises feitas, depende dos fatores que definem o contexto da sua atuação como forma alternativa de geração de emprego e renda. Em regiões onde a MPE se constitui como principal atividade econômica, o fluxo contínuo de pessoas em busca de emprego assegura a disponibilidade de mão de obra para as minas. Por outro lado, a oferta garantida de mão de obra, sem qualificação, pode constituir um fator de adiamento à introdução de novas tecnologias no segmento. Investimentos em tecnologias e na qualificação da mão de obra se apresentam como um desafio para a MPE. A Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) observa que um investimento de nível compatível com a vida provável de uma mina requer recursos consideráveis, devendo incluir também os custos do gerenciamento ambiental e da recuperação das áreas mineradas. Quanto aos impactos ambientais decorrentes das atividades da MPE, estes têm origem na forma da organização do processo extrativo, sem planejamento de lavra, um quadro que se agrava devido à atuação ineficiente dos órgãos de controle ambiental. Tais impactos manifestam-se, principalmente, pelo uso inadequado de substâncias utilizadas nos seus processos como o uso de mercúrio, no caso do ouro, da produção de rejeitos, da poluição atmosférica, da supressão e alteração de vegetação, do assoreamento e alteração dos rios, do comprometimento da qualidade da água, entre outros. Outros problemas surgem após o término da operação de lavra, devido ao abandono da área minerada, sem a sua adequada recuperação. A informalidade e as complexas relações entre os atores envolvidos na extração (dono da outorga mineral, dono/posseiro da terra, dono de maquinário, atravessadores, etc.) dificultam a imposição de uma recuperação da área degradada. Na extração de ouro, a possibilidade de acessar depósitos subaquáticos fez com que os impactos ambientais, até então pontuais e situados em áreas remotas, se ampliassem para as bacias hidrográficas. Nesse caso, os impactos ambientais mais presentes são a modificação dos cursos de água e de suas características físicas, a destruição da flora e fauna aquática e a poluição dos rios com insumos da mineração, como óleo diesel, graxas, detergentes e, sobretudo, com mercúrio. As Organizações Estaduais de Meio Ambiente (OEMAS) não seguem um padrão único para definir quais atividades de mineração enquadram-se na categoria de geradoras de impacto ambiental local. Dezoito estados aprovaram legislações que permitem o licenciamento ambiental da extração mineral pelos municípios e oito estados não possuem legislações específicas para os municípios. A Norma Regulamentadora n° 22, do Ministério do Trabalho inclui os trabalhadores da Permissão de Lavra Garimpeira e de outros regimes da MPE em geral. Os resultados do Diagnóstico realizado mostram que as condições reais de trabalho e de segurança estão distantes do que é determinado pela lei. Por exemplo, foi constatado que pouco mais da metade das minas visitadas (57% de 446) usam pelo menos algum Equipamento de Proteção Individual (EPI). É notório que existem diferenças nos padrões de aderência às normas pelos atores da MPE. As observações feitas durante os trabalhos de campo permitem atribuir essas diferenças à atuação do Ministério Público do Trabalho, ao compromisso dos responsáveis pela operação/mina e aos processos extrativos específicos de cada substância mineral. Em relação ao uso e ocupação do território, considerando que a atividade minerária necessariamente só pode se estabelecer nos locais com jazimentos minerais que tenham economicidade para serem aproveitados, é esperado o conflito com outras formas de uso do território. No entanto, as decisões sobre o uso do território se deslocam cada vez mais da esfera do empreendedor para a esfera pública, cujos mecanismos de decisão não obedecem, necessariamente, uma lógica econômica. Um exemplo é a região do Tapajós, onde a mineração de ouro, que por seis décadas foi a força motriz da ocupação e da economia regional, vem sendo preterida diante de uma série de outros usos do território que atendem outros interesses econômicos, sociais e culturais, como a geração de energia, a demarcação de terras indígenas, de territórios quilombolas, e a criação de unidades de conservação. Os conflitos que envolvem a mineração em Unidades de Conservação (UC) advêm da impossibilidade legal de sua existência em várias dessas unidades e do fato do potencial mineral não ser considerado, em muitos casos, como fator determinante para a delimitação da área a ser preservada. Em regiões onde a mineração representa a principal fonte de emprego e renda, o impedimento da extração é interpretado pelos mineradores e entidades relacionadas ao setor mineral como uma ameaça ao desenvolvimento econômico. Os conflitos de uso territorial na mineração, sobretudo de minerais para uso imediato na construção civil, e outras formas de uso do território em áreas urbanas ou vizinhas a aglomerações humanas, resultam da ausência da atividade no ordenamento territorial dos municípios, com destaque para os planos diretores municipais. A inclusão da mineração no planejamento territorial ainda é exceção nos municípios brasileiros. Como já se mencionou, a despeito de não integrarem o TdR do Projeto, foi impossível não constatar a presença de operações informais. A informalidade que permeia o setor resulta, em geral, de decisões conscientes tomadas pelos mineradores. Diante do descrédito de muitas ações do governo e do emaranhado burocrático do processo de concessão minerária e do licenciamento ambiental, eles optam por não atender ou atender parcialmente às exigências da formalização, as quais não demonstram propiciar resultados benéficos. Assim, veem-se reduzidas as chances de que os atores do setor optem pela formalização de forma espontânea, sem as pressões da penalização. Ao final deste Relatório e com base nos resultados do Diagnóstico, são apresentadas conclusões e recomendações para uma política direcionada à promoção de melhorias no setor da MPE. Entre outras, são abordadas medidas que poderiam levar a um volume maior de formalizações e assim quebrar o ciclo de continuidade da informalidade. Com isso, a MPE pode tornar-se um setor responsável, sustentável em termos ambientais, econômicos e sociais. É preciso orientar os atores do universo MPE sobre as possibilidades de otimização da lavra, sobre as questões relativas à proteção ambiental, bem como sobre seus direitos e deveres decorrentes de regulamentações. Sair do ciclo de continuidade da informalidade deve fazer parte da estratégia nacional. Ademais, várias recomendações e sugestões do Projeto META MPE são formuladas no âmbito institucional, social-ambiental e técnico, com o objetivo de aprimoramento do setor da MPE. Para alcançar esta meta, é necessário o envolvimento de todos os stakeholders, em um processo participativo. Nesse sentido, propõe-se a criação de um grupo de trabalho do MME, sob a coordenação da SGM, para a organização e discussão do Plano Nacional da MPE. Propõe-se, ainda, que sejam discutidas políticas públicas para a MPE, tais como a revisão do Plano Nacional de Mineração 2030 e a discussão e definição do PPA 2020. Uma política de regras claras, com procedimentos transparentes quanto ao seu cumprimento, somente será possível se todo o setor público governamental (municípios, estados e União) tiver claros os ganhos que podem resultar destas mudanças. Colocar em prática essa política proativa requer mais do que uma mudança na percepção da importância da MPE. São necessárias medidas adicionais de apoio, como a qualificação do corpo técnico responsável pela implementação e pela fiscalização das políticas e o uso de novas tecnologias que tornem a fiscalização regular e de baixo custo. A implementação de um arcabouço legal e administrativo mais adequado para a formalização e potencialização das atividades da MPE devem levar em conta os instrumentos e processos já existentes nas administrações federal, estaduais e municipais, que contem com ampla aceitação, tanto nas esferas do poder público quanto entre os mineradores. O fomento às potencialidades da MPE é uma tarefa que não pode ser atribuída a um único órgão da administração pública. A complexidade da tarefa demanda intervenções caracterizadas pela cooperação entre agentes públicos e privados

Sustainable management of resources and reserves in small-scale mining.

Um dos maiores desafios para a mineração no Novo Milênio é a integração da Pequena Mineração no sistema ativo e sustentável de exploração dos recursos minerais. A Pequena Mineração (PM) é uma atividade de mineração definida por baixas despesas e receitas de capital e baixa produtividade. A Mineração Artesanal (MA) é apenas um subconjunto de PM, caracterizada pela mecanização rudimentar, recuperação ineficiente, condições operacionais inseguras e exploração do trabalho. Essa tese pretende demonstrar as seguintes questões de pesquisa: 1) A PM pode ser sustentável? 2) Se sim, como pode ser avaliada? 3) Como a PM sustentável pode ser conseguida na prática? Ao longo da tese é mostrado como a PM pode ser sustentável só saindo da dimensão artesanal. Tal processo depende da sua própria capacidade para operar de forma eficiente. Quando a eficiência operacional é alcançada, a sustentabilidade vem como consequência. Através da eficiência operacional, uma operação de SSM sai da condição artesanal, torna-se sustentável e a sustentabilidade dos meios de subsistência e ambiente circundante é estritamente consequente. Esta tese aborda a questão da PM, de forma quantitativa e não qualitativa. Indicadores básicos são individualizados especificamente para medir as características peculiares de minas artesanais, que as diferenciam das minas industriais. O objetivo desses indicadores é a padronização da avaliação de mina artesanal em termos quantitativos, uma importante ferramenta de pesquisa que não era disponível até agora. A análise desses indicadores permite medir a sustentabilidade potencial de uma mina artesanal, bem como sua atualização ao longo da transformação em uma pequena unidade de mineração industrial. Propõe-se uma nova abordagem para a gestão dos recursos minerais e reservas especificamente para a mineração em pequena escala, a fim de atualizar as minas artesanais em pequenas minas industriais. A abordagem proposta para o cálculo dessa reserva contém dois conceitos principais: uma \"reserva mínima\" necessária para o início do projeto, e a \"replicação\" da operação. A metodologia proposta, aplicada a uma operação de mineração subterrânea de ouro real, mostrou que, no caso em análise, as reservas necessárias para viabilizar a operação de pequena escala são da ordem de grandeza de 1/1000 de que as necessárias para a mineração em grande escala. Este trabalho mostra como uma forma responsável e sustentável de PM é possível e viável, ajudando o desenvolvimento econômico da região onde atua, e criando externalidades positivas, como educação, capacitação, cultura da eficiência e consciência ambiental.One of the biggest challenges for Mining in the New Millennium is the integration of small-scale mining in the active and sustainable system of exploitation of mineral resources. Small-Scale Mining (SSM) is a mining activity defined by low productivity low capital expenditure and revenues. Artisanal Mining (AM) is just a subset of SSM, characterized by rudimentary mechanization, inefficient recovery, unsafe working conditions and labor exploitation. This thesis intends to answer the following research questions: 1) Can SSM can be sustainable? 2) If so, how can it be evaluated as such? 3) How can sustainable SSM be put into practice? Along the thesis is shown how SSM can be sustainable only coming out of the artisanal dimension. Such a process depends on its own ability to operate efficiently. When operational efficiency is achieved, sustainability comes as a consequence. Through operational efficiency, an operation of SSM comes out of the artisanal condition, it becomes sustainable, and sustainability of surrounding livelihood and environment is strictly consequent. This thesis approaches the issue of SSM in a quantitative and not qualitative way. Basic indicators are individuated specifically to measure the peculiar characteristics of artisanal mines, which differentiate the latter from industrial mines. The purpose of these indicators is the standardization of artisanal mine evaluation on a quantitative basis, an important yet currently unavailable research tool. The analysis of such indicators enables the potential sustainability of an underground artisanal mine to be measured, as well as its upgrade over time towards classification as an industrial small-scale mining unit. It is proposed a new approach for the management of mineral resources and reserves specifically for small-scale mining, in order to upgrade artisanal mines into small-scale industrial mines. The proposed approach to calculate this reserve contains two main concepts: a minimum reserve required for the project start-up and replication to confirm the feasibility of continued operation. The proposed methodology, applied to an actual underground gold mining operation, proved that, in the case analyzed, the reserves required for the small-scale operation are in the order of magnitude of 1/1000 of that required for large-scale mining, when both businesses possess the same level of feasibility. This work shows how a responsible and sustainable form of SSM is possible, achievable and viable, helping the economical development of the area where it operates, and creating positive externalities such as education, capacity building, culture of efficiency and environmental awareness

NA

http://archive.org/details/coursescheduling00seccNAN

On the influence of the angles of breakage in the pull efficiency of tunneling by drill and blast

In tunnel excavation by drill and blast, the rate of advance per pull is the key aspect to the working site productivity, and therefore the economic profitability of the Project. One defines Pull as the advance length per blast along the tunnel axis, and normally one differentiates the design pull (as the drilled length according to the blast design) and the actual pull (as the actual excavated length after the blast). The pull efficiency is defined as the ratio between the design and the actual obtained pull. Previous studies conducted by the authors of the present work showed a lack of correlation between the pull efficiency with the most common parameters defining a tunnel blast design. The present work considers a new variable: the angle of breakage, define as the angle of the prism of rock of competence of a single blasthole. Considering this new variable, a trend of correlation is observable, suggesting that the pull efficiency is generally lower for wider angles of breakage within the blast pattern