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 Application of the HF, DRA and DCDA technologies for in situ stress determination in Iron Quadrangle rock masses.(2021) Penido, Henrique de Andrade; Funato, Akio; Metsugi, Hideya; Torres, Vidal Félix Navarro; Girao Sotomayor, Juan Manuel; Dight, Phil; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Assis, André Pacheco de; Guimarães, Alessandro JésusThis study presents an unprecedented campaign of measurements (magnitudes and orientations) of the in situ stresses in itabirite rocks of the Brazilian Iron Quadrangle region using the hydraulic fracturing (HF), deformation rate analysis (DRA) and diametrical core deformation analysis (DCDA) methods. The previous studies of this rock mass consider estimated values of k, and the practice of using in situ stress tests to support geotechnical analyses of the rock mass of this region has not been adopted. The study site is located at a depth of up to 400 m around a pit. The rock mass under study shows the presence of different geological structures, which made performing the tests difficult. The DRA results show a marked difference compared to the HF and DCDA results; the horizontal stresses were greater than the vertical stresses, which is a finding that may occur due to local geodynamic influences. The results contribute to the understanding of the strains and stresses induced by mining activities in the Brazilian Iron Quadrangle. For a better determination of the regional in situ stresses in the rock mass of the Brazilian Iron Quadrangle, new HF tests, as well as hydraulic testing of pre-existing fractures are recommended.Item Hydrofracturing in situ stress measurements of itabirite in the Brazilian Ferriferous Quadrangle and their limitations.(2022) Penido, Henrique de Andrade; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Assis, André Pacheco de; Torres, Vidal Félix Navarro; Girao Sotomayor, Juan Manuel; Guimarães, Alessandro JésusThis article presents a first attempt to carry out in situ stress measurements (magnitudes and orientations) of the itabirite in the Brazilian Ferrifer- ous Quadrangle by hydraulic fracture testing at a depth of 399 m. Previous studies on this rock have consid- ered estimated values of the k index (ratio between the horizontal effective stress Sh, generally controlled by tectonism, and the vertical effective stress Sv, gener- ally controlled by gravity), and it is not a common practice to carry out in situ stress tests in this region and rock type to support geotechnical analysis. The area of study was located at a depth of 500 m in a pit because the determination of the in situ stress distri- bution is very important to assess the stability of the open-pit mine. The planning, execution and results of the tests are presented. The studied rock mass exhibits different geological structures, such as banding and foliation, which resulted in difficulties with perform- ing the tests, and only 12.5% of the tests were successful. The results can help interpret the strains and stresses induced by mining activities in slopes in the Brazilian Ferriferous Quadrangle and their impacts on the surrounding structures. For a better determina- tion of the regional in situ stresses in the rock of the Brazilian Ferriferous Quadrangle, hydraulic tests on pre-existing fractures are recommended.Item Estudo de breakouts em maciços rochosos para a determinação da magnitude das tensões in situ.(2019) Guimarães, Alessandro Jésus; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Magalhães, Fábio Soares; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Armelin, João LuizA presente dissertação apresenta o estudo de um fenômeno que ocorre nos maciços rochosos quando estes são escavados de forma circular tais como furos de sondagem, shafts, túneis, poços de petróleo, etc. O breakout, como é conhecido o fenômeno nestas escavações, se caracteriza por duas rupturas praticamente diametralmente opostas nos maciços rochosos de comportamento frágil e tem sido objeto de estudos na indústria do petróleo, da mineração e da construção civil. A sua ocorrência é indesejada para estes setores, pois acarreta em perdas de caráter técnico, financeiro e pode até mesmo resultar em fatalidades nas situações onde o colapso provocado em túneis, galerias, shafts e outras estruturas não permite ação em tempo hábil para se evitar o pior. Porém, existe um campo de aplicação onde a ocorrência do breakout é útil e fornece importantes informações adicionais aos estudos da determinação do campo de tensões in situ. Quando este ocorrer em furos de sondagens executados na vertical ou subverticalmente com a finalidade de serem instrumentalizados para se realizar ensaios de fraturamento hidráulico, indicará direções dos eixos das tensões horizontais máxima e mínima (σH e σh) presentes no maciço rochoso. Essa informação auxilia sobremaneira nos estudos da determinação do campo de tensões in situ. Essa dissertação apresenta estudo de como aproveitar a ocorrência dos breakouts de forma a utilizar este fenômeno também para a obtenção da magnitude das tensões horizontais máxima e mínima que foram capazes de produzi-los. Os breakouts figuram como um método de estudo de tensões in situ baseado em comportamento do maciço rochoso sem qualquer influência de um método de ensaio. Eles são uma resposta da rocha ao desconfinamento provocado pela execução do furo no maciço cujo campo de tensão provoca na parede do mesmo uma tensão tangencial σθ que, se atingir magnitude superior a resistência à compressão uniaxial σc, provocará a ruptura que o caracteriza. Uma vez que tenha ocorrido o breakout, porque não utilizar a sua ocorrência para o cálculo das magnitudes das tensões horizontais máximas que levaram o maciço rochoso a romper dessa maneira tão peculiar? Foi com base no artigo Zoback et al. (1985) e em uma solução proposta por Figueiredo (2018) que o estudo apresentado nessa dissertação procurou analisar em detalhes e, a partir destas duas soluções analíticas, propor ajustes das magnitudes do campo de tensões in situ.