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By Setareh Afrouz, Emily Sarver, Cigdem Keles

The resurgence of severe lung disease among US coal miners since the mid-1990s has led to efforts to better characterize and monitor respirable dust exposures, particularly focusing on mineral constituents from rock strata surrounding the coal. A rapid analysis method for silica (quartz) mass using direct-on-filter Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy has been developed, which can also estimate kaolinite, a primary silicate mineral in many coal mines.

Feb 24, 2022

By E. Yiğit, M. N. Saridede

Correction to: Mining, Metallurgy & Exploration. https://doi.org/10.1007/BF03402385 The original online article has been revised to correct the author names. Publisher’s Note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations. The online version of the original article can be found at https://doi.org/ 10.1007/BF03402385 * M. N. Saridede theng@smenet.org 1 Metallurgical and Materials Engineering, Yildiz Technical University, Istanbul,

Dec 23, 2021

By Konstantinos Komnitsas, Evangelos Petrakis, Emmanouil Varouchakis

The paper discusses the limitations of population balance modeling (PBM) in predicting particle size distribution in grinding systems. It introduces a nonlinear framework that transforms the batch grinding equation into the Rosin-Rammler distribution, providing more accurate analysis under different operating conditions. The study uses marble as test material and investigates the adaptability of the nonlinear model with different media sizes.

Oct 1, 2023

By Miguel Reyes, Mathew Girman, Chenming Zhou

Modern smart mining increasingly depends on sophisticated electrical and electronic systems for improved safety and productivity. With more electronic systems being introduced underground, the mining industry faces electromagnetic compatibility (EMC) issues caused by electromagnetic energy emitted by one device adversely impacting the normal function of another. This paper provides an overview of EMC and electromagnetic interference (EMI) research for underground mining, including a review of EMI in other industries applicable to mining, published EMI research pertaining to mining applications, representative EMI incidences, related EMI legislation in mining, and mitigation strategies.

Jan 3, 2022

By Muhammad Kamran, NIAZ MUHAMMAD SHAHANI

This study elucidates a new idea to predict mine fire levels by employing several machine learning techniques. A total of 120 patterns of various mine fire influencing parameters, such as oxygen, nitrogen, carbon monoxide, and temperature, were compiled from the Adularya coal mine in Turkey. Techniques like t-distributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) and k-means clustering were used to process the data, and support vector classification (SVC) was executed to predict various levels of the mine fire. The results revealed that the proposed model has higher credibility to predict the various levels of underground mine fires.

Feb 14, 2022

By Alafara A. Baba, Yakubu A. Dallatu, Kehinde I. Omoniyi, Shemang Y. Chindo, Edith B. Agbaji

With the rise in global demand for pure copper, there is an urgent need to consider the processing of low-grade chalcopyrite ores. Ammoniacal leaching solutions have been reported as effective and efficient leachants for the dissolution of chalcopyrite. This work reports on different parameters that influence the leaching kinetics of a Nigerian chalcopyrite-rich siderite ore obtained from the Wase local government area of Plateau state, Nigeria, and assayed as 11.30 weight percent copper.

May 1, 2023

By Ethan Steward, Kyle Perry

The study investigates the effects of high-velocity impacts of common mine materials on a reinforced mine seal rated to 120 psi. It found that materials propelled during an underground explosion could generate enough stress to crack or damage seals, even with little visible damage. This highlights the need for careful evaluation of mine seals after any impact or high-pressure event.

Aug 1, 2023

By Rameshwar Sah, Basavaraja Maribasappanavar, Sangamesh Desai, G. Balachandran, Ravi Kant Sagar

The present research work deals with the effective utilization of hematite ore containing goethite, kaolinite and gibbsite losson- ignition (LOI) phases in pellet making without deteriorating product pellet properties by optimizing the induration cycle especially drying and preheating of pellets. Adequate drying and preheating of pellets before sintering is of prime importance to sustain the desired properties of pellets. Green pellets of + 8 to − 16 mm size were prepared in a laboratory disc pelletizer and indurated by varying drying and preheating temperatures in a laboratory Raising Hearth Furnace (RHF). Produced pellets were assessed for physical and metallurgical properties. Improvement in drying and preheating temperature simultaneously helped in mitigating fired pellets’ property deterioration. Drying at 300 °C and preheating at 750 °C helped in the maximum removal of matrix LOI from the pellets before firing and enabled the production of pellets of desired properties. Laboratory scale findings successfully implemented at existing 4.2 MTPA capacity pellet plant of JSW Steel Ltd. Vijayanagar and high LOI iron ores (IOs) utilised which resulted in reduction of average monthly pellet fines generation by ~2 wt. %.

Jun 4, 2022

By Jürgen Brune, Purushotham Tukkaraja

This editorial introduces a special focus issue on mine ventilation innovations. It highlights key areas such as ventilation on demand, automation, thermal management, atmospheric monitoring systems, and prevention of mine fires and explosions. The issue aims to address the critical role of mine ventilation in maintaining the health and safety of miners.

Mar 21, 2022

By Ajit Godbole, Ping Chang, Ramakrishna Morla, Purushotham Tukkaraja, Shivakumar Karekal

This paper presents the results of a study on the optimum auxiliary fan location to control air recirculation in dead-end workings where diesel-powered vehicles operate. Investigations were conducted with various secondary fan locations from the dead-end crosscut and with the intake air quantities varied using different auxiliary fans to control air recirculation and diesel particulate matter (DPM).

Jul 1, 2023

By Jorge Armstrong, Sean Warren, JOSEF BOURGEOIS

The paper investigates the influence of slope height, slope angle, slope material, and rock size on rockfall runout distance in openpit mines. Using statistical analysis and simulation, the study aims to improve rockfall hazard assessment and catch bench design by identifying key variables affecting rockfall behavior.

Oct 1, 2023

By Ji Fang, Chong Fan, Fengrui Wang, Dongxin Bai

Unmanned mining technology in underground mines offers high efficiency, safety, and low cost. However, ground operators face challenges in accurately perceiving the underground environment through videos. This paper presents an augmented reality (AR) platform developed to enhance the unmanned mining process. The platform uses cameras and 5G technology to transmit high-fidelity video streams to the ground, where key targets are identified and virtual models are registered in the video to enhance the real scene. Tests in the Xinli stope of the Sanshandao gold mine showed the platform’s effectiveness in improving ground operators’ perception and production efficiency.

Jan 30, 2022

By Jie Zhang, Xi Zhang, Yu Wang, Wei Zhao

The study proposes a novel reagent scheme where adding a small amount of citric acid (CA) significantly improves the depression effect of sodium silicate on calcite and fluorite. The flotation results suggest optimal concentrations for CA and sodium silicate, achieving nearly complete depression of the minerals. Theoretical analysis indicates that CA dissolves calcium ions on the mineral surface, enhancing the adsorption of sodium silicate and preventing collector adsorption.

Mar 27, 2022

By Guilherme Dias da Fonseca

Com base nos modelos analíticos de Johnson e Mehl, Kolmogorov e Avrami (JMAK) e Cahn, no presente trabalho estudou-se via simulação computacional a cinética das transformações de fases no estado sólido. Tais transformações ocorreram numericamente por nucleação e crescimento nas interfaces de poliedros do tipo Ortotetracaidecaedros em um domínio discreto. O intuito da matriz de Ortotetracaidecaedros é aproximar-se das características fenomenológicas de uma rede perfeita de grãos no espaço amostral. Realizaram-se simulações de nucleação com posições aleatórias em toda a matriz (bulk). Em um segundo estudo foram realizadas novas simulações de nucleação aleatoriamente, porém somente nas interfaces dos Ortotetracaidecaedros. A quantidade de núcleos iniciais para cada caso foi definida por processo de ponto de Poisson. A fração volumétrica, a área interfacial entre material transformado e não transformado, a contiguidade e o caminho microestrutural foram os resultados obtidos através das simulações. Tais resultados foram comparados com as equações analíticas. As nucleações com até mil núcleos corroboraram com JMAK e foram ratificados com o comportamento da contiguidade e do caminho microestrutural. Já as nucleações com valores acima de mil núcleos, mostram a presença de clusters, apresentando uma boa concordância com o modelo analítico de Cahn.

Oct 30, 2017

By Amanda de Angelis Vitoi

Neste trabalho foi estudado o efeito da adição de argônio à atmosfera de nitretação sob plasma sobre a resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico AISI 316L. As nitretações foram realizadas em reator a plasma pulsado, a 420°C, por 6 h, adicionando-se 0%, 5% e 10% de argônio à mistura gasosa. Os resultados mostraram que a adição de 5% de argônio promove um aumento na espessura da camada de austenita expandida em relação ao material nitretado sem argônio. Com o aumento da concentração de argônio de 5 para 10%, no entanto, verificou-se a formação de camadas de austenita expandida mais finas e de baixa resistência à corrosão devido à presença de nitreto de cromo em sua estrutura.

Aug 8, 2018

By Fabricio Sartori Trani

Os rolamentos da máquina de lingotamento contínuo de placas foram inspecionados após campanha do segmento. O tempo de operação foi de uma campanha (1,5 ano ou 1,5 milhão de toneladas produzidas). Nos mancais centrais dos rolos longos, foram inspecionados 14 rolamentos, sendo 2 deles SKF com microestrutura bainítica e os demais 12 de outro fabricante, com microestrutura martensítica. Os rolamentos SKF eram de classe de desempenho Explorer e aprimorados, ficando evidenciado modo de falha seguro, diferentemente dos demais rolamentos, que apresentaram fadiga subsuperficial acentuada (descascamento), fraturas por fadiga e superaquecimento. A aplicação de lingotamento contínuo é bastante crítica para rolamentos, pois contempla sobrecarga, cargas de choque, contaminação por água e particulado sólido e altas temperaturas de operação. Ainda assim, a vida em serviço dos rolamentos com microestrutura bainítica foi estendida.

Aug 17, 2017

By Douglas Batista Mazzinghy

O moinho vertical normalmente é dimensionado através da aplicação de um fator de eficiência sobre o Índice de Trabalho de Bond (BWI) ou sobre o consumo específico de energia (kWh/t) obtido através de teste em moinho de bolas de laboratório. Para confirmar o dimensionamento do moinho vertical são realizados testes em escala piloto com grandes volumes de amostras. O presente trabalho apresenta uma metodologia para simulação de moinho vertical através de testes de moagem em escala de laboratório utilizando um moinho de bolas convencional e amostras bitoladas em diferentes faixas granulométricas. A amostra de minério de ferro estudada foi utilizada em uma campanha de testes em escala piloto com moinho vertical. As simulações realizadas utilizando a metodologia de Austin apresentaram muito boa correlação com os resultados dos testes em escala piloto.

Aug 1, 2018

By Jonatas Venâncio Barbosa

Descrevem-se as ações adotadas para a evolução da qualidade de aços ultra baixo carbono com alto teor de silício, destinados a aplicações eletrônicas. Com o propósito de conhecer o comportamento metalúrgico do material durante o processo de laminação foram realizados ensaios de dilatometria, que permitiram a determinação das temperaturas de transformação de fase. Foi evidenciado que, nas temperaturas de processo praticadas, a laminação no trem acabador ocorria na região intercrítica, gerando variações bruscas de propriedades mecânicas no processo, levando a instabilidade operacional. Esta condição de laminação foi corrigida, direcionando para laminação em fase ferrítica. Foram necessários ajustes no modo de operação na linha de tiras a quente e a criação de controle automático de temperatura na entrada do trem acabador. Após as ações foi possível melhorar a qualidade do produto final, em relação às dimensões e forma do produto, reduzindo as perdas internas e retrabalho.

Aug 16, 2017

By Margareth Almeida Dellamore Pacheco

Devido à carência de tarugos de alumínio 6060 com boa qualidade e baixo custo de produção no mercado de extrusão do Brasil, surge a necessidade de encontrar soluções práticas que resultem em um melhor desempenho das ligas na indústria da extrusão. Este trabalho, portanto, tem o objetivo de estudar a influência do tratamento térmico de homogeneização e da taxa de resfriamento pós-tratamento na microestrutura de uma liga de alumínio 6060, assim como as suas implicações na indústria de extrusão. Tarugos cilíndricos da liga de alumínio 6060, com diâmetro de sete polegadas, foram fabricados e submetidos a diferentes ciclos de tratamentos térmicos em um forno industrial do tipo bambury com a finalidade de dissolver e homogeneizar as partículas de segunda fase na matriz de alumínio. As variáveis de tratamento térmico investigadas neste estudo foram o tempo de residência e a taxa de resfriamento. Os tarugos termicamente tratados foram, em seguida, amostrados para caracterização microestrutural e para a execução de testes industriais de extrusão. Os resultados obtidos indicaram que existe uma significativa diferença microestrutural entre as amostras, que consistiu principalmente na variação das frações de precipitados de Mg2Si na matriz. Foi possível concluir que a produtividade na extrusão depende fortemente da fração desses precipitados.

Aug 16, 2017

By Edwaldo Ferreira Brandão

Os aços avançados de alta resistência (Advanced High Strength Steels - AHSS) vêm sendo uma solução atrativa na construção de estruturas automotivas mais leves e seguras, pois combinam alta resistência e boa conformabilidade. Neste trabalho, foram realizadas simulações numéricas e experimentos em escala industrial, com aços fornecidos pela Usiminas, da estampagem de uma travessa dianteira de suspensão automotiva. O objetivo desses experimentos foi avaliar a estampabilidade deste componente, que atualmente é fabricado com o aço de alta resistência baixa liga (HSLA340, 2,0 mm), quando substituído pelos aços Dual Phase (DP600, 1,6 e 1,8 mm) e Transformation Induced Plasticity (TRIP700, 1,6 mm). As simulações numéricas reproduziram o padrão de deformação destes materiais durante os processos de conformação e o perfil geométrico do componente. A travessa de suspensão automotiva foi estampada com sucesso com os AHSS propostos.

Aug 16, 2017