EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Electrokinetic dewatering of mine tailing : infuence of solid content and voltage level applied.(2022) Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero César; Ferreira, Ana CarolinaThe process of disposing the tailings from mining activities generally involves the construction of large storage structures, either because of the large volume of residue generated by industrial processing plants or the difculties in obtaining grants for new disposal areas. Over the past few years, such storage structures have been maximized to astonishing dimensions, considerably increasing the risk associated with possible rupture. Therefore, new management techniques, such as the integration of several mining areas involved in the exploration, and processing and residue disposal, need to be developed for reducing the generated residue volume and for optimizing the disposal processes of such materials. One of the residue disposal methodologies currently under study is the acceleration of the dewatering/consolidation process of the so-called fne residues, using electrokinetic techniques. In this context, this study conducts electrokinetic dewatering tests on fne bauxite tailing, using samples with initial solid content by weight ranging from 20 to 30%; fnal values between 43 and 66% are achieved. The estimated power consumption per volume of drained water ranges from 31.4 to 375.2 kWh/m3 . The obtained results establish that the utilization of electrokinetic processes in the dewatering of tailings is a technique worthy of further investigation.Item Avaliação da erodibilidade de diferentes horizontes em latossolos por meio da resistência não drenada em campo : estudo de caso na região do Quadrilátero Ferrífero –MG.(2021) Couto, Bruno de Oliveira Costa; Gomes, Romero César; Ferreira, Lucas DeleonA erosão é um processo natural de modelagem do relevo que sofre influência de diversos fatores. Dentre estes, as características específicas solo tem grande influência, propriedade chamada de erodibilidade. A maioria das metodologias para estimativa da erodibilidade contempla critérios determinados em laboratório e em campo, não havendo consenso para sua determinação, se tornando muito moroso em alguns casos. O presente trabalho aborda a erodibilidade em taludes de corte rodoviários, com a presença de horizontes com comportamento antagônicos entre si em relação a erosão. Para análise da erodibilidade foram realizados ensaios de caracterização em laboratório e a determinação de resistência ao cisalhamento em campo, por meio de mini vane test, sendo os resultados posteriormente correlacionados com o fator K de erodibilidade determinado com uso de metodologias indiretas. A erodibilidade mostrou relação expressiva com a resistência ao cisalhamento, onde horizontes suscetíveis à erosão possuem menores valores, reflexo direto de um conjunto de propriedades do solo, principalmente granulometria, plasticidade e teor de matéria orgânica. Por meio de análise de variância foi possível diferenciar os solos erodíveis dos não erodíveis, sendo que estes resultados também apresentaram correlação negativa significativa com o fator de erodibilidade. Portanto, a metodologia se mostrou promissora para estimar o potencial erodível de solos em campo.Item In situ undrained shear strength for cutting slopes erodibility estimation : case study in the Quadrilátero Ferrífero region, Brazil.(2020) Couto, Bruno de Oliveira Costa; Gomes, Romero César; Ferreira, Lucas DeleonErosion is a natural relief modeling process that is influenced by several factors. Among these, we highlight the soil properties, designated by the specific concept of erodibility. Most of the existing methods for quantifying erodibility are based on field plots or indirect procedures developed from farmland approaches and methodologies limited to other study conditions such as slopes, where soil structure is different. Therefore, the objective of this study is to investigate the erodibility of cutting slopes in the Quadrilátero Ferrífero region, Brazil, and its relationship with soil properties, using the hand vane test to determine undrained shear strength (SU) and associating its values with the erodibility factor K. The results show that SU has significant correlation with the fine soil particles, especially clay and silt. In addition, properties responsible for the increase in SU decrease erodibility factor K. The mean weight diameter, geometric mean diameter, and aggregate stability index parameters show that aggregate diameter and stability are associated with higher SU and, conversely, lower K values. In addition, chemical properties, especially pH, also interfere in the results, however, in lower proportion when compared with the physical indexes. Finally, the undrained shear strength has a significant negative correlation with erodibility factor K, both in non-erodible (R2 = 0.6770, p value < 0.01) and erodible (R2 = 0.7885, p value < 0.01) soils, showing promising methods in the diagnosis of potentially erodible soils.Item Restauração de estrutura em madeira da Igreja Nossa Senhora do Carmo em Diamantina – MG : estudo de caso.(2019) Torres, Ana Clara dos Anjos; Porto, Thiago Bomjardim; Azevedo Júnior, Antonio Pires; Gomes, Romero CésarO estado de Minas Gerais possui o maior acervo artístico do barroco nacional, destacando os casarões e igrejas dos municípios históricos. Visto a importância histórica e cultural de tais edificações, torna-se necessária a restauração de seus elementos estéticos e funcionais, tais como as estruturas de madeira, em sua maioria. O objetivo deste trabalho é sequenciar as etapas de elaboração de projetos de restauração e recuperação de estruturas de madeira. E, como estudo de caso, apresentar a obra de restauração da Igreja Nossa Senhora do Carmo, em Diamantina, indicando o diagnóstico de suas patologias e a proposta para a intervenção. Foi necessário tratar quimicamente as superfícies contra infestações de insetos xilófagos e substituir parte da estrutura por madeira nova tratada, ancorada em nova fundação em concreto armado. Este reforço foi imprescindível para a estabilidade estrutural da Igreja, mesmo alterando parte do ambiente. Conclui-se que a escolha da técnica de recuperação de estruturas de madeira é condicionada por se tratar de uma restauração. É destacado também que as limitações de um projeto de restauração impedem, muitas vezes, o atendimento à normalização técnica quanto aos carregamentos e dimensionamento de estruturas. A técnica utilizada em Diamantina pode ser aprimorada para casos semelhantes e futuros estudos são importantes para a apresentação de metodologias menos destrutivas.Item Behavior of reinjectable and prestressed anchors in soil masses : construction case study in Congonhas - Brazil.(2017) Porto, Thiago Bomjardim; Torres, Ana Clara dos Anjos; Gomes, Romero CésarThe present work evaluates the behavior of 26 reinjectable and prestressed anchors executed during the construction of a ground anchored wall in the city of Congonhas, Minas Gerais, with the purpose of stabilizing a slope near a railway of MRS Logística. It refers to a 4.5-m high retaining wall, 30 m in length, and wall thickness of 0.25 m, with three anchors’ lines, totalizing 36 anchors. The anchors were installed in a soil primarily composed of sandy silt with ore. The anchored length was 6.8 m. During the acceptance tests, significant differences in load capacity were verified, despite the geotechnical characteristics being alike. This work aims to analyze the behavior of anchorages, as well as the resistance gain through the increase of injection numbers, and finally the possible causes of the divergence in the results.Item Numerical study of slope stability in an anchored wall in Belo Horizonte, Brazil.(2019) Santos, Débora Elisa dos; Gonçalves, Pablo Camilo de Carvalho; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Porto, Thiago Bomjardim; Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero CésarThe present work presents a study on an emergency containment work carried out on one of the main avenues of the capital of Minas Gerais in the year 2018. This structure comprises a curtain anchored by rods installed on a containment of the same nature that was instated as a function of corrosion in the head of the rods due to saturation of the slope. The stability of the problem was analyzed by means of the rigorous equilibrium-limit method (Morgenstern-Price), with the help of GeoStudio 2019 software, SLOPE/W module. Through modeling using finite elements in the Sigma module of GeoStudio, A 2D strain study was carried out for the following "In Situ" scenarios (before reinforcement rods and after the application of the new reinforcement lines). Additionally, the Elastoplastic model was considered representative of the Geotechnical massif. In general, the study returned a significant increase in the safety factor of the slope conferred by the anchored wall and acceptable horizontal displacements, of the order of 1, 5cmItem Geotechnical aspects of eroded sediments relevant to tailings disposal design.(2003) Gomes, Romero César; Ribeiro, Luís Fernando Martins; Albuquerque Filho, Luiz Heleno; Rezende, Carlos HenriqueSince 1975, Samarco Minerac¸a˜o S.A. has been mining the iron ore deposits of the Germano Mine in the Quadrila´tero Ferrı´fero ~Iron Quadrangle! in Minas Gerais, Brazil. Presently, this mine is depleted, and a huge ultimate pit ~approximately 1,300 m long, 800 m wide, and 220 m deep!, known as the Germano Open Pit, was produced. Samarco Minerac¸a˜o currently processes the iron ore from the adjacent Alegria Mine, having reserves that exceed 5 billion tons of itabirite. The iron ore is transported by a 1,500-m-long conveyor belt that crosses the eastern border of the Germano Pit. Design studies of the tailings disposal system to be implemented in this old pit area have generated several questions related to the geological complexity and geotechnical features of the pit and the engineering properties of the tailings. The proposed project will fill the abandoned pit with tailings using the upstream construction method and will reach up to 160 m high when completed. The paper discusses the geological and geotechnical concerns regarding instability of slopes and deposited sediments. These studies are essential for evaluation of the deposited sediments as a foundation material for future tailings pile structures.Item Ensaios de alterabilidade para a previsão da drenagem ácida na barragem de Irapé, Brasil.(2013) Duarte, Marcelo Guimarães; Leite, Adilson do Lago; Gomes, Romero CésarA barragem de Irapé, localizada no sudeste brasileiro e inaugurada em 2006, representou um marco na engenharia nacional, devido às condições adversas de sua construção, como topografia íngreme e a presença de sulfetos nos maciços de fundação, o que sustentava a hipótese de geração de drenagem ácida de rochas (DAR). Na época, o problema da DAR era pouco conhecido na construção de usinas hidrelétricas e diversos estudos foram conduzidos para controle e minimização dos riscos ambientais e de engenharia do empreendimento. Estes estudos sustentaram medidas inovadoras de engenharia, incluindo o zoneamento do enrocamento, a adoção de geossintéticos impermeabilizantes e a proteção com aditivos das estruturas de concreto. Este trabalho apresenta resumidamente os resultados de uma ampla campanha laboratorial que objetivou complementar os referidos estudos, na tentativa de melhor avaliar o mecanismo de geração ácida sob o contexto da UHE Irapé. Ela consistiu de amostragem, caracterização petrográfica e química das amostras, ensaios estáticos (pH em pasta e NAG) e cinéticos (lixiviação em colunas e em extrator Soxhlet, ensaios de ciclagem). Os resultados demonstraram que não houve geração ácida nos ensaios cinéticos e no ensaio de pH em pasta, levando-se em consideração os tempos e as condições de ensaio. Por outro lado, a presença de sulfetos nas análises petrográficas e os resultados dos ensaios NAG revelaram potencial de geração ácida em algumas das amostras, demonstrando a necessidade de pesquisas adicionais.Item Balanço hídrico do bota-fora BF4 da mina de Urânio Osamu Utsumi, como subsídio para projetos de remediação de drenagem ácida.(2008) Fagundes, Júnio René Toledo; Leite, Adilson do Lago; Mello, Carlos Eduardo Ferraz de; Gomes, Romero CésarA drenagem ácida de mina (DAM) constitui um dos grandes problemas ambientais associados às atividades mineradoras. Ela se caracteriza basicamente pela elevação da acidez no meio e, consequentemente, pela dissolução de metais pesados associados às matrizes rochosas. O impacto direto da DAM se reflete na degradação da qualidade dos corpos hídricos, com suas conhecidas consequências. Inserido na avaliação da geração da DAM, o presente trabalho tem como objetivo principal a obtenção do balanço hídrico na região do bota-fora BF4, um dos maiores responsáveis pela formação da DAM na mina de urânio Osamu Utsumi, propriedade das Indústrias Nucleares do Brasil (INB), situada em Caldas MG. A utilização desta “ferramenta” hidrológica serviu como medida preliminar, na tentativa da determinação dos principais contribuintes hídricos e na melhoria do entendimento do fluxo aquoso para a geração de DAM, no local. Para o balanço, dados meteorológicos fornecidos pela INB e pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) foram utilizados e também vazões hídricas monitoras pela INB. Considerando-se as hipóteses adotadas, os resultados indicam a precipitação como o principal contribuinte para o volume de DAM gerado na base do BF4, norteando assim possíveis medidas de remediação.Item Laboratory evaluation of electrokinetic dewatering of bauxite tailings.(2015) Ferreira, Lucas Deleon; Gomes, Romero CésarThe mining tailings disposal system is often associated to the construction of large retaining systems, either for the great volume of materials generated by industrial plants or for the impossibility or difficulty of grants for new disposal areas. Due to increasing demand, these impoundments have become much more significant, triggering considerable increase of risk associated to them. In this context, new techniques must be developed aiming to decrease the volume of tailings produced and the optimization of disposal systems for these materials, particularly in terms of systems including tailings dewatering techniques. An alternative solution consists in dewater and consolidate mine tailings under current intermittence, technique called electroosmosis. This paper presents the development of an electroosmotic cell to measure the electrokinetic flow and the consolidation process of fine tailings under specified boundary conditions. The tailings are generated by the process of treatment of bauxite from BPM (Bauxita Paragominas Mining/Brazil), which consist of fine-grained materials, with initial solid content of 31%. The results of this experimental study are analyzed and discussed based on the principles of electrokinetic theory and has shown that the proposed technique would significantly accelerate the consolidation process of fine tailings (an average solid content of 58% was reached, within a 12-hour period), besides providing adequate design parameters for field applications.