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When the Organic Act of 1910 established the Bureau of Mines within the Department of the Interior, the Bureau's programs involved only health and safety research and education, and fuels testing. As the Federal Government's primary agency for research in minerals, the Bureau has expanded its scientific and technological investigations to mining, processing minerals substances, eliminating occupational health and safety hazards in the mineral industries, economic development, and resource conservation. Today, Bureau activities cover a broad spectrum of programs for meeting the diverse (and sometimes conflicting) needs of mineral industries, government, and the public. In the 1960's, the Bureau initiated programs to resolve environmental problems associated with past mining and mineral processing. In the 1970's, the energy crisis raised the national consciousness concerning our limited supplies of domestic mineral and fuel resources. Dependence on foreign sources of raw materials critical to our national economy and competition from other countries for these world supplies stimulated the need to conserve and use with intelligence the Nation's minerals, metals, and fuels.

Jan 1, 1976

By J. D. Davis

The carbonizing properties of No. 2-bed coal from the Bartoy mine and No. 5- or Miller-bed coal from the Wilkeson-Miller mine, both at Wilkeson, Pierce County, Wash., were determined by the Bureau of Mines-American Gas Association (BM-AGA) method. Tests were made in the 13-inch retort at 500°, 600°, and 700° C. and in the 18¬inch retort at 800°, 900°, and 1,000° C. Fischer low-temperature and United States Steel Corporation high-temperature assays were made and the results compared with those of the BM-AGA tests at corresponding temperatures. Agglutinating and plastic properties were determined, and chemical and petrographic analyses were made. The No. 2 bed is 58.5 to 88.0 inches thick at three points sampled in the Bartoy mine. The coal is 98 percent bright and contains only a trace of fusain. A composite of three mine samples contained 13.8 percent ash. The washed sample, which was used in the tests described herein, contained 11.4 percent ash, 2.2 percent moisture, and 0.6 percent sulfur upon the as-carbonized basis and 68.4 percent fixed carbon upon the dry, mineral-matter-free basis. The heating value was 15,183 B. t.u. per pound upon the moist, mineral-matter-free basis. No. 2 therefore ranks as a high-volatile A coal and is very high in that, rank. The ash softens at 2,910° F. Except for its ash content, which is higher than the limit of 9.0 percent specified by the American Society for Testing Materials, No. 2 coal fulfills the requirements of a coking coal. It also is classed as extremely friable, the friability being 88.0 percent. The agglutinating index (7.6 for the 15 : 1 ratio of silicon carbide to coal) is high, and the plasticity as indicated by the Gieseler test (60 divisions per minute) is low for a high-volatile A coal.

Jan 1, 1942

By Bengt H. Fellenius

It is a truism that in the design of pile foundations one must consider both capacity and settlement. As to capacity, most basic text books contain simple methods of design of capacity of single pile. More sophisticated methods are the subject of many journal papers. However, methods for design considering settlement of pile foundations are scarce. (Most confuse settlement with the movement due to load-transfer?the transfer of load from the pile to the soil). Furthermore, for both capacity and settlement, most methods include several simplifying assumptions regarding soil layering and neglect the effect of the frequently occurring fill and excavations, as well as changes of the groundwater table and pore pressure distribution. Therefore, the methods may provide qualitative results, but not quantitative. Because of this situation, pile design often appears as somewhat of a guessing game and a very subjective?and risky?occupation. This need not be. Pile foundation design is controlled by three factors: capacity, strength, and settlement requirements and these have been combined in a method called "the unified design of piles and pile groups considering capacity, settlement, and negative skin friction" (Fellenius, 1984; 1989), which method is summarized in this guide.

Jan 1, 1991

By D. L. Forrester

This paper, describing the milling practice of the Old Dominion Co., is one of a series being prepared by the: United Staten Bureau of Mines. ACKNOWLEDGMENT In the preparation f this paper, acknowledgment is made of the valuable service rendered by R. S. Allen, metallurgist of the Old Dominion Co. T. G. Chapman, one f the consulting engineers of the Bureau of Mines, assisted in arranging the paper for publication.

Jan 1, 1931

By Welby G. Courtney

This publication reviews recent U.S. Bureau of Mines studies of frictional ignition of a methane-air environment by coal mining bits cutting into sandstone and the effectiveness of remedial techniques to reduce the likelihood of frictional ignition. Frictional ignition with a mining bit always involves a worn bit having a wear flat on the tip of the bit. The worn bit forms hot spots on the surface of the sandstone because of frictional abrasion. The hot spots then can ignite the methane-air environment. A small wear flat forms a small hot spot, which does not give ignition, while a large wear flat forms a large hot spot, which gives ignition. The likelihood of frictional ignition can be somewhat reduced by using a mushroom-shaped tungsten-carbide bit tip on the mining bit and by increasing the bit clearance angle; it can be significantly reduced by using a water spray nozzle in back of each bit, which is carefully oriented to direct the water spray onto the sandstone surface directly behind the bit and thereby cool the hot spots formed by the worn bit. A bit replacement schedule must be used to avoid the formation of a dangerously worn bit.

Jan 1, 1990

By R. R. French

The industrial minerals industry in the Atlanta, Ga., area was studied in order to better understand problems associated with exploiting mineral resources in and near metropolitan areas. A method for delineating the Atlanta urban area and its component parts was developed so that the factors affecting the location of the minerals industry could be viewed mere objectively in the urban context. Major attention is focused on the area's dominant crushed stone subindustry Demographic and socioeconomic analysis of the Atlanta, Ga., area shows that expansion of the metropolis and its environs will probably eliminate potential mineral resources from the mineral resource base in the area, and that the expanding metropolis will be the primary determinant of future mining sites. Competition for land is accentuated to varying degrees by the incompatibility of wining operations with residential and other environmental requirements. Areas of consideration are suggested to provide maximum development of land and resources for greatest economic benefits it minimum social cost. Further research is recommended to determine market locations in urban areas, optimum operating levels for industrial minerals plants, and alternatives to surface mining.

Jan 1, 1970

By N. A. Eilertsen

Eastern Aroostook County, Maine, contains an enormous tonnage of manganese widely distributed in manganiferous sedimentary beds composed of hematitic shale, hematitic slate, and laminated siliceous carbonate rock. The bedded deposits range in thickness from several feet to over 150 feet. Manganese minerals that occur as silicates and carbonate are so minute that they cannot be concentrated by present methods of ore dressing. From a hydrometallurgical standpoint, the deposits can best be classified by amenability to acid leaching. The deposits of Aroostook County are in three geographical groups (see fig. l), designated as the northern, central, and southern districts. At least 13 deposits are known to occur in the latter district, which covers an Ewes about 8 miles wide and 15 miles long. The Littleton Ridge deposit, on the northern boundary of the southern district, previously examined by geologists from the State and Federal Geological Surveys on the farms of Donald H. Haggerty and David A. Abernethy, was pointed out in reports as being possibly the richest and largest in the southern district. The Bureau of Mines sampled this deposit by surface trenching and diamond drilling from May 1 to September 30, 1951. A total of 23 trenches was bulldozed, aggregating 5,355 linear feet, of which 8 trenches were sampled by cutting 185 channel samples over a linear distance of 1,820 feet.

Jan 1, 1955

By X. X. Shao

Dewatering of ultra-fine clean coal slurry to a low moisture level of20 percent is difficult using the conventional techniques. A novel approach, which utilized mixing of fibrous waste material, such as paper, carpet and wood, with coal slurry prior to dewatering was developed. It was found that addition of about 10 Kg/t of carpet fibers or 5 Kg/t of raw paper pulp lowered the filter cake moisture from 22.5 to 18 percent. The compressive strength of the filter cake improved from 0 to 4.5 Kglcm2 and impact resistance from 0 to 4. The experimental data indicated that the handling character of the dewatered fine coal was improved significantly.

Jan 1, 1998

By Thomas C. Mowatt

Chemical and petrographic studies were carried out on selected tin-bearing rock samples of contact-metasomatic origin from the Cassiterite Creek and Brooks Mountain areas, Seward Peninsula, Alaska. The tin content of rocks ranged from 0.39 to 8.9 pct. Leaching with a 20 pct hydrochloric acid solution released from 19.3 to 67.9 pct of the tin. Cassiterite was not observed in the rock samples. These results are significant with regard to tin recovery and reserve delineation in these and similar occurrences. Part of this leachable tin may be associated with metasomatic borate minerals.

Jan 1, 2011

By J W. Lee, E Baafi, N Aziz

Ground subsidence due to mining is a common dilemma confronting the underground coal mining industry. The effects of underground longwall mining on river valleys have come under scrutiny, especially when mining is located underneath catchment areas. As public awareness of mining impacts on the environment increases, there is the need to develop damage mitigation strategies. Results of numerical modelling show that river valley response to underground longwall mining can be simulated and evaluated.

Jan 1, 2005

By Flávio Beneduce

O conhecimento das características termodinâmicas do sistema NiO-CaO é de fundamental importância no modelamento do equilíbrio metal-escória-refratário para a elaboração de ligas à base de níquel em fornos elétricos a arco assim como para o desenvolvimento de base de dados consistente para a extração de níquel de minérios lateríticos. O modelamento existente para a escória líquida, baseado no modelo quase-químico modificado por Pelton e Blander, não pode ser utilizado diretamente na base de dados SLAG usada pelo programa Thermo-Calc pois utiliza um outro modelo termodinâmico para a fase escória. O presente trabalho apresenta o modelamento do sistema NiO-CaO usando o modelo quase-químico de células de Kapoor-Frohberg-Gaye para a fase escória líquida. Os dados utilizados neste modelamento foram atividades das espécies químicas nas fases sólidas, composições solvus em várias temperaturas e parâmetros magnéticos da fase NiO. A otimização foi feita com o módulo PARROT® do programa Thermo-Calc®. Os resultados obtidos da otimização ajustaram-se bem aos dados experimentais apresentados na literatura.

Aug 17, 2017

By Nikolaos Petropoulos, Ulf Nyberg, Daniel Johansson

A series of signature boreholes were blasted to observe any difference between confined and free face blasts. Four geophones were used to capture the compressive wave. The conventional approach, i.e. the calculation of vectorized peak particle velocity (vPPV) did not show any difference. Also a wavelet transform was tested.

Feb 1, 2020

By Larissa Mitie Ihara

Foram encontrados vários casos de falha de engrenagens de redutores de grande porte, aplicados em turbogeradores em usinas de cogeração. Este trabalho tem como objetivo a análise de falha dessas engrenagens bihelicoidais. Engrenagens operam sob condição de carregamento cíclico variável, logo seus principais modos de falha são fadiga de contato e por flexão de dentes. A engrenagem estudada, fabricada em aço 18CrNiMo7-6, foi utlizada em campo e apresentou fratura em dois dentes. Realizou-se uma análise de espectrofotometria para confirmação da composição química do material base. Uma análise microestrutural foi realizada utilizando microscopia óptica, revelando que a microestrutura corresponde a martensita com austenita retida. Foi feito um perfil de microdureza no plano transversal do dente, que indicou uma camada cementada efetiva de 2.150 µm e dureza de 715 HV0.1 na superficie. Foi feita uma fractografia macroscópica para determinação das caracteristicas da fratura, o que permitiu identificar marcas de praia e deltas de rio. Aliado a isso, foram feitas imagens por microscopia eletrônica de varredura, determinando o local do início da trinca. A partir dessas evidências, pôde-se concluir que o mecanismo de falha predominante foi fadiga por flexão de dente.

Aug 17, 2017

By Mateus Sotelo Menezes

Uma ferramenta de trefilação deve suportar as altas tensões a que fica submetida durante o processo sem apresentar deformações. Para isso, o projeto da fieira deve iniciar com a escolha correta do material de fabricação e um dimensionamento adequado. Tais fatores podem minimizar a ocorrência de falhas, tanto na fieira, quanto no produto trefilado, assim como diminuir as tensões e desgaste na ferramenta. Portanto, este estudo visa analisar as regiões de uma ferramenta de trefilação industrial que estão sujeitas as maiores amplitudes de tensões ao longo de um processo de trefilação. O método de elementos finitos foi utilizado para simular a trefilação de uma barra de aço utilizando uma ferramenta de carbeto de tungstênio. O perfil da fieira foi inserido no software e então analisado em diferentes etapas ao longo do processo de trefilação e após o seu término. Observou-se a ocorrência de tensões compressivas superiores a 600 MPa na região de trabalho e as maiores tensões trativas foram visualizadas na região de saída, com valores próximos a 200 MPa. A presença de tensões residuais não foi registrada na fieira, como esperado.

Aug 17, 2017

By Mariana Peixoto

Muitos componentes de ferro fundido ficam expostos a altas temperaturas quando em serviço, podendo ocorrer a decomposição da perlita através da difusão do carbono da cementita para as lamelas de grafita, resultando em alteração microestrutural e degradação das propriedades mecânicas. A influência que a temperatura e o tempo de exposição têm sobre a microestrutura de um ferro fundido cinzento foi avaliado em amostras de quatro ferros fundidos de mesma base, com diferentes percentuais de cromo e molibdênio. Ensaios de banho de sal a uma temperatura de 500ºC foram realizados em corpos de prova com diâmetro de 10 mm. Os ensaios foram realizados com tempos de exposição a esta temperatura, após homogeneização térmica do material, de 0, 1, 2 e 4 horas. As análises metalográficas evidenciam a ocorrência da decomposição da perlita. Adicionalmente foram realizados ensaios de microdureza, a qual se mostrou sensível às alterações microestruturais geradas pela temperatura elevada. O ferro fundido com maior percentual de cromo e molibdênio apresentou melhor estabilidade da microestrutura para as condições ensaiadas.

Aug 17, 2017

By Tiany Guedes Cota

A indústria cerâmica utiliza as argilas como matéria-prima para fabricação de cerâmica vermelha, branca, de material refratário, entre outros. Possuem um vasto campo de aplicação devido às suas características que, em geral, são decorrentes de sua composição química e do processo de fabricação que lhe originou, tais como: temperatura de queima, proporção dos componentes e granulometria da matéria-prima utilizadas. Comumente vem sendo realizada a substituição de parte da massa argilosa por resíduos industriais, para aproveitamento de materiais, diminuição de custos e impacto ambiental. Nesse presente trabalho, foi realizado um planejamento fatorial em dois níveis das variáveis de adição de pó, temperatura de queima e pressão de compactação nas propriedades de densidade, retração linear de secagem (RLS) e de queima (RLQ). A coloração final também foi um parâmetro analisado. A temperatura parece ser a variável que mais influenciou nos resultados de densidade e RLQ. A pressão de compactação dos corpos de prova não foi uma variável significativa na densidade, RLS e RLQ. Logo, a condição ótima para fabricação dos corpos cerâmicos foi com incorporação de 10% de pó de despoeiramento em substituição ao solo argiloso e temperatura de queima de 1000°C.

Aug 17, 2017

By Everton Pizzio

Parafusos utilizados para fixação de partes submetidos a carregamentos cíclicos estão sujeitos a falhas por fadiga. No estudo do conjunto carcaça/corrediça de um compressor fixado por parafusos prisioneiros - ISO M24x3, que fixam o flange da corrediça falharam prematuramente por fadiga. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia para otimizar o desempenho em fadiga do conjunto parafusado. Para tanto, foram realizados ensaios de fadiga visando o melhor processo de fabricação no desempenho em fadiga. Observou-se que o processo de laminação da rosca seguido de tratamento térmico é o mais adequado para o caso em estudo. A conclusão principal foi que a configuração atual de união do flange com a carcaça, resulta num baixo índice de aperto que é verificado através das cargas máximas que são transferidas diretamente ao parafuso e que aumentando o comprimento do parafuso através da inserção de uma bucha extensora, aumenta a vida em fadiga

Aug 17, 2017

By José Eustáquio da Silva

Este trabalho mostra a versatilidade e praticidade do uso da metodologia denominada “Método e Aparelho para Avaliar as Propriedades de Coqueificação do Carvão”, metodologia esta desenvolvida e patenteada pelo corpo técnico da SunCoke Energy. Esta técnica tem possibilitado o desenvolvimento de novas misturas de carvões totalmente alinhadas com os dois grandes pilares da Siderurgia mundial: misturas e coque com baixo custo e qualidade adequada. A fidelização com todas as particularidades do processo real de coqueificação faz desta metodologia uma poderosa ferramenta para tomada de decisão na definição de novos blends, como também para a caracterização de carvões dos quais ainda não se conhece seu potencial para produzir um coque de boa qualidade. Diferentemente das tecnologias similares existentes, o “Box Test” da SunCoke Energy tem robustez suficiente para ser reutilizado para até quatro enfornamentos e é capaz de produzir massa suficiente de coque para que sejam realizadas todas as análises para uma perfeita caracterização do coque.

Aug 17, 2017

By Péricles Guimarães Oliveira Aguiar

Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta de planejamento da produção de aço na Aciaria com foco na redução do ferro-gusa solidificado, através do balanço de massa integrado entre os altos-fornos e a estação de Pré-Tratamento do Gusa da Aperam South America. Os estudos mostraram que os balanços de massa elaborados apresentaram um grau de confiança satisfatório quando correlacionados aos dados industriais. O balanço de massa integrado é capaz de prever o melhor mix de produção na Aciaria em função da qualidade e do tipo de rota de refino do ferro-gusa.

Aug 17, 2017

By William Roger Carvalho Gomes

Frequentemente surgem discussões sobre a utilização de tecnologias mais limpas em todos os segmentos de mercado. A indústria de transformação por estar relacionada ao aumento crescente na geração de resíduos sólidos. Atualmente, toma como necessária ter um foco importante na busca pelo desenvolvimento sustentável. Este trabalho tem como objetivo comparar dois materiais, sendo a fibra de vidro e a fibra de Basalto tendo como base a análise do ciclo de vida (ACV), por meio das análises do inventário e dos impactos. De acordo com os dados obtidos estima-se que o gasto energético para produção da fibra de vidro é aproximadamente 3 vezes maior que a fibra de basalto. Segundo a participação percentual da produção das fibras nos impactos ambientais, a fibra de basalto apresenta os melhores indicadores positivos em relação à fibra de vidro. Como análise preliminar o objetivo deste trabalho foi alcançado, apresentando que os impactos gerados pela fibra de basalto são menores que as da fibra de vidro.

Aug 17, 2017