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Document type: Dissertação
Title: Caracterização do ar ambiente de minas subterrâneas de carvão da Jazida Sul Catarinense
Other Titles: Ambient air characterization of underground coal mines in the sourthern Santa Catarina Coal Field
Author: Bonetti, Beatriz 
Advisor: Pires, Marçal José Rodrigues
Abstract (native): A caracterização do ar em minas subterrâneas de carvão é importante pois, permite avaliar questões voltadas a segurança de trabalho e ao meio ambiente. O presente estudo tem como objetivo determinar as concentrações de metano (CH4) e dióxido de Carbono (CO2) ao longo do sistema de ventilação de três minas subterrâneas de carvão (Minas A, B e C), localizadas na Jazida Sul Catarinense, no Sul do Brasil. O CH4 é um gás asfixiante e inflamável cuja concentração deve ser monitorada devido a seu risco de explosividade. O CO2, é um gás asfixiante e deve, assim como o CH4, ser monitorado. Ambos os gases são considerados gases de efeito estufa (GEE). Para a amostragem e posteriormente caracterização dos gases, métodos cromatográficos foram testados e coletores foram validados. Os resultados indicaram que, para a estocagem das amostras de ar das minas, os frascos de borosilicato com septos de borracha butílica e capa protetora de PTFE/Silicone (AV_BR) tiveram melhor desempenho. Os dois métodos cromatográficos estudados permitem a análise dos gases, cada qual com suas restrições. As maiores concentrações de CH4 (1,8%) encontram-se em áreas de forte emanação desse gás na Mina A, abaixo do limite de explosividade (5%). Por outro lado, os limites de exposição (3.900 ppm e 5.000 ppm) para o CO2 foram ultrapassados (6.086 ppm) nas áreas de emanação, indicando a necessidade de aumento do nível de ventilação nestes locais. Na mina que apresenta maiores emissões (mina A) as estimativas variaram de 173 t CH4 /ano (Método 3) a 3.984 t CH4 /ano (Método 1). A aplicação da metodologia alternativa (Método 3) permitiu a estimativa pioneira de emissões diretas de CO2 indicando contribuições de 27 a 77% para as emissões totais dos GEE pelas minas estudadas. Sendo assim, cabe ressaltar que os resultados obtidos nesse estudo são uma tentativa de aprimorar essas estimativas. Porém, para melhorar a precisão dos inventários, um maior número de amostragens deve ser feito abrangendo todas as minas em operação no país.
Abstract (english): A characterization of the air in underground coal mines is important because it allows the issues focused on safety at work and the environment. The aim of this study was to determine the concentrations of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) along the ventilation system of three underground coal mines (Minas A, B and C) located in Jazida Sul Catarinense in the South CH4 is an asphyxiant and flammable gas that needs to be monitored because of its explosive risk. CO2 is a choking gas and should, like CH4, be monitored. Both are greenhouse gases (GHG). For sampling and subsequent characterization of the gases, chromatographic methods were tested and collectors were validated. The results indicated that, for storage of air samples from the mines, borosilicate bottles with butyl rubber septa and PTFE / Silicone protective cap (AV_BR) performed better. The two chromatographic methods studied the analysis of gases, each with its restrictions. The highest concentrations of CH4 (1.8%) are in areas of strong gas emanation at Mine A, below the explosive limit (5%). Therefore, exposure limits (3,900 ppm and 5,000 ppm) for CO2 were exceeded (6,086 ppm) in the emanation areas, indicating a need to increase the level of ventilation at these sites. (Mine A) as varied estimates of 173 t CH4 / year (Method 3) at 3,984 t CH4 / year (Method 1). The application of the alternative methodology (Method 3) allowed a pioneer estimation of direct CO2 emissions, indicating contributions of 27 to 77% for total GHG emissions for mines studied. Therefore, it should be emphasized that the results obtained in this study are an attempt to improve these estimates. However, to improve the accuracy of inventories, more sampling should be done covering all mines in operation in the country.
Keywords: Carvão
Concentração
Cromatografia
Gases de Efeito Estufa
CNPQ Knowledge Areas: ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Access type: Acesso Aberto
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7426
Issue Date: 28-Mar-2017
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais

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