José Margarida da Silva

Lithium-bearing pegmatites are an important hard-rock source of lithium for the global energy transition. This study evaluates mining methods applied to lithium-bearing pegmatite deposits worldwide, considering operating mines and projects at feasibility and development stages. A review of peer-reviewed literature, technical reports, and feasibility studies was conducted to compile a global dataset of 55 mining operations and projects available up to February 2025. The analysis examined the relationships between deposit geological, geometrical, and geomechanical characteristics and the mining methods adopted or proposed. Results indicate the predominance of open-pit mining, with 81% of active mines employing surface methods. However, projects at the development and feasibility stages suggest a possible increase in the use of underground and combined mining approaches as deeper resources are targeted. The irregular geometry, variable thickness and dip, and geomechanical heterogeneity of lithium-bearing pegmatites often require flexible mining strategies and, in some cases, the combination of multiple methods. In the analyzed dataset, longhole open stoping is the most common underground method, applied or considered in 61% of underground operations and projects, frequently associated with backfilling. These findings offer a systematic synthesis linking geological, geometrical, and geomechanical characteristics to mining method selection, supporting technical decision making in lithium pegmatite mining projects.

A transição entre lavra a céu aberto e lavra subterrânea representa um dos maiores desafios geotécnicos e operacionais da mineração contemporânea, sobretudo em contextos em que há interação direta com escavações subterrâneas preexistentes. Este artigo apresenta uma revisão bibliográfica com o objetivo de identificar e analisar os principais riscos e desafios associados à gestão de vazios subterrâneos, vazios preenchidos e pilares de coroamento em operações minerárias integradas. A partir da análise de literatura técnica nacional e internacional, bem como de estudos de caso aplicados a minas com características geológicas e operacionais semelhantes, discutem-se os mecanismos de instabilidade, os critérios de dimensionamento de pilares de coroamento, o comportamento geomecânico dos materiais de preenchimento e os impactos das vibrações de desmonte na estabilidade de taludes. Os resultados evidenciam que a variabilidade geológica, a qualidade dos dados históricos e a complexa redistribuição de tensões tornam inviável a adoção de soluções padronizadas, exigindo abordagens integradas que combinem métodos empíricos, análises numéricas e monitoramento geotécnico contínuo. Destaca-se ainda a importância da integração entre as equipes de lavra a céu aberto e subterrânea, bem como da adoção de controles operacionais e gerenciais robustos, como fatores determinantes para a mitigação de riscos e para a segurança e viabilidade econômica dos projetos de transição entre métodos de lavra.

A mineração subterrânea tem se tornado uma solução crescente para a extração de minerais em regiões de difícil acesso ou onde as operações de mineração a céu aberto se tornaram inviáveis. Entre os métodos mais utilizados para o desenvolvimento de raises, destacam-se o Rhino Box Hole e o Long Hole Raise, cada um com suas particularidades. Este estudo compara essas duas metodologias, avaliando suas vantagens e desvantagens com base em uma revisão bibliográfica sistemática. A metodologia Rhino Box Hole é eficiente para criar raises com um único furo, apresentando baixa taxa de desvio, mas limita a mobilidade e a inclinação das perfurações. Em contraste, o Long Hole Raise é mais flexível, permitindo a utilização de equipamentos já existentes, mas envolve maior risco de desvio e requer um planejamento mais detalhado. A escolha entre esses métodos depende de fatores como as condições geológicas, a infraestrutura disponível e os custos operacionais.

Este trabalho apresenta a análise de redução de custo no consumo de ferramentas de perfuração, mais especificamente, os punhos, após a aplicação de centralizadores de hastes. O objetivo do estudo é realizar uma análise comparativa do custo dessas ferramentas de perfuração antes e depois da implantação da melhoria. O projeto teve como base medidas do desempenho de um dos equipamentos de perfuração em operação, o Boomer S2, sendo avaliado os punhos utilizados em ambas as perfuratrizes do equipamento nas dependências de uma mina de ouro de veio estreito localizada no Estado do Mato Grosso. Das melhorias realizadas resultaram uma redução significativa, cerca de 53% nos custos de aquisição da ferramenta da ferramenta, justificando, então, a implantação da utilização dos centralizadores no equipamento avaliado, bem como para os demais equipamentos de perfuração em operação.

Na indústria de mineração, os equipamentos desempenham papel primordial na produção e operação, mas consomem quantidades significativas de energia, com destaque para os motores a diesel. Nas operações mineiras, esses motores são amplamente empregados devido à versatilidade, capacidade de carga e adaptabilidade a várias condições de terreno. No entanto, é importante observar também que apresentam alto consumo de óleo diesel e contribuem substancialmente para as emissões de gases de efeito estufa. Essa realidade ressalta a necessidade de explorar alternativas de energia renovável, como o hidrogênio verde, para reduzir o impacto ambiental e promover a sustentabilidade nas operações de mineração. Este artigo apresenta discussão do consumo de energia na mineração, das tecnologias de produção do hidrogênio, as vantagens em utilizar o hidrogênio em motores diesel e os desafios de produção, armazenamento e fornecimento. Destaca-se o hidrogênio verde, livre de carbono, alternativa emergente na descarbonização das minas.

Improving a technical work environment encourages creativity and enhances research efforts. The conception of a modular ventilation laboratory aims at free construction and assembly of the air circuit in different shapes, sizes, and operational variations. The modules allow the development of academic experiences, automatic data acquisition from sensors, data analysis, and verification of concepts related to ventilation in underground mines. The modular ventilation laboratory uses a teaching methodology based on a playful and low-cost way to teach engineering, mainly underground mine ventilation. The aim of this work is essentially to propose the creation of a modular underground mine ventilation laboratory to facilitate engineering teaching and allow the simulation of real situations. The Plan-Do-Check-Act (PDCA) methodology was used to develop a framework for building the modular educational ventilation laboratory. This methodology encompasses project planning and studying, applying the Ventsim® software, and the design of a teaching laboratory with sensors and microcontrollers using the Internet of Things (IoT). The results involve the construction of a physical project with PVC (polyvinyl chloride) pipes and connections and electronic circuits. The project presents the main parameters monitored in underground mines and foresees the simulation of scenarios, aiming to facilitate an understanding of the concepts of fluid mechanics and mining ventilation. The conclusions indicate that using simulation in pedagogical practices develops several activities that contribute to innumerable learning and expands the network of constructive meanings as a learning strategy.

Resumo Na mineração, o sistema de operação depende de equipamentos que consomem grandes quantidades de energia. Nas operações mineiras, os equipamentos a diesel são amplamente empregados devido à sua flexibilidade, capacidade de carga e adaptabilidade a várias condições de terreno. Entretanto, apresentam alto consumo de óleo diesel e alta taxa de emissão de gases de efeito estufa. Este artigo oferece uma visão do efeito do hidrogênio sobre os motores diesel na busca de alternativas de energia renovável que estejam em sintonia com a redução do impacto ambiental decorrente do uso de combustíveis derivados do petróleo. É seguido por uma discussão do consumo de energia na mineração. Apresenta as tecnologias de produção do hidrogênio, as vantagens em utilizá-los em quantidades controladas e os desafios de produção, armazenamento e custos de fornecimento. Destaca-se o hidrogênio verde, livre de carbono, uma alternativa emergente na descarbonização das minas.

Heat generation in underground mines is a factor of extreme influence on the production, safety and comfort of workers. This article aims to analyze heat sources in an underground mine and propose, as one of the alternatives to improve ventilation conditions, replace the diesel fleet with electric. The case study shows that this is the second source of heat, being the first autocompression, the second diesel equipment and the third are the fans. The heat emitted by the rock then stabilizes a certain time having no significance in the temperature in the year of 2019, but in 2026 it will be a significant heat source. This evaluation was carried out in a gold mine near Belo Horizonte, capital of the State of Minas Gerais using the software Ventsim. In the study, sensitive heat and latent heat would be reduced by about 56% and 80%, respectively, if the change is made. This reduction in the heat generated by the system may improve working conditions because of lower temperature and gas concentration, which reflect on the safety conditions for higher worker's efficiency.

Geological-geotechnical aspects must be taken into account cince geological exploration studies in mining projects. Some accidents that occurred in mines in recent decades could be avoided if the geological and geotechnical conditions of the rock mass were understood. There is still great difficulty in classifying some types of rocks, especially rocks considered soft, through known geomechanical classification systems. The vast majority of existing classifications were developed based on hard rock characteristics. For rock masses with little strength, it is necessary to adapt current systems or develop new classification systems, which are specific for practically continuous soft rock masses. The objective of this article is to propose the use of Machine Learning techniques to predict geotechnical parameters of soft rocks, especially phyllite. Were used historical data from the results of geotechnical laboratory stress measures campaign of rocks from mines in the Iron Quadrangle are used, which, through optimized interaction, and with the aid of Artificial Intelligence techniques, such as the Artificial Neural Network and Linear Regression, are capable of generating results of interest for stability analysis and geotechnical modeling. Of the techniques used, results showed that the Linear Regression method was satisfactory in determining the strength parameters of soft phyllites and with good prospects for expansion and use for other parameters, as well as other types of rocks.