Compressibilidade e resistência ao cisalhamento de rejeitos de beneficiamento de carvão mineral em equipamentos de grandes dimensões

Abstract

O objetivo deste trabalho é avaliar a compressibilidade e a resistência ao cisalhamento de rejeitos de beneficiamento de carvão mineral produzidos na bacia carbonífera catarinense. A máxima dimensão de partícula, de até 75mm, torna necessária a utilização de equipamentos de grandes dimensões para realização de ensaios mecânicos com a granulometria de campo. Os ensaios de compressão unidimensional foram realizados com o equipamento desenvolvido por Pacheco (2005). Para determinação dos parâmetros de resistência foi desenvolvido um equipamento de cisalhamento direto capaz de ensaiar corpos de prova cúbicos de 70cm de lado. Compressibilidade e resistência foram determinadas para corpos de prova moldados no mesmo grau de compacidade de campo. Foram realizados ensaios de massa específica aparente in situ em dois depósitos em operação. Executou-se dois ensaios de compressão unidimensional de grandes dimensões, um com rejeitos Bonito e outro com rejeitos Barro Branco, os dois tipos mais encontrados em Santa Catarina. Com rejeitos Barro Branco executou-se cinco ensaios de cisalhamento direto de grandes dimensões. Também foram realizados ensaios de compressão unidimensional e de cisalhamento direto de pequenas dimensões, utilizando curvas granulométricas paralelas às de campo, com partículas de até 7,9mm de diâmetro. Comparou-se os resultados dos ensaios de grandes dimensões com os obtidos com os de pequenas dimensões. Finalmente, comparou-se os resultados com os existentes na bibliografia. The objective of this research is to evaluate the compressibility and shear strength of coal mining processing rejects from south Santa Catarina state, south Brazil. The maximum particle diameter is nearly 75mm. To carry out tests with field particle size distribution it is necessary use large scale equipments. The two main rejects presented in the area were studied: Barro Branco and Bonito. Two one-dimensional compression tests were carry out with an equipment developed by Pacheco (2005), with 100cm diameter and 50cm height. A large scale direct shear equipment was designed and constructed for this research. It is able to test specimens of 70×70×70cm. Five tests were done with Barro Branco rejects. Two rejects deposits currently in operation were studied. The field dry unit weight and other physical properties were determined. The specimens of laboratory mechanical tests were molded in the field relative density. Conventional sizes one-dimensional compression and direct shear equipments were also used. It were used parallels gradation curves with 7,9mm maximum particle size. The results were compared with those obtained with large scale tests.