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 Modelo de blocos para dimensionamento prévio de reforço e suporte para escavações subterrâneas.(2020) Aquino, Iure Borges de Moura; Lima, Hernani Mota de; Zingano, André Cezar; Lima, Hernani Mota de; Lima, Elissandra Nascimento de Moura; Rodrigues, John Kennedy Guedes; Oliveira Júnior, José Baptista de; Silva, José Margarida daEscavação subterrânea em rocha é uma prática comum tanto em obras civis quanto em mineração. Garantir a estabilidade e segurança de uma escavação é fundamental para o bom andamento dos trabalhos. Esta tese apresenta e demonstra a viabilidade da utilização de modelos de blocos de classificação geomecânica – RMR e Sistema Q, estimados a partir de testemunhos de sondagem para o dimensionamento e zoneamento da malha dos sistemas de reforço de escavações subterrâneas e previsão da quantidade e custos com estes dispositivos. Além da comparação dos resultados dos métodos de estimativas por krigagem dos indicadores, krigagem ordinária, interpolação pelo inverso do quadrado da distância e interpolação pelo vizinho mais próximo para a construção de modelos de blocos geomecânicos que representem a qualidade do maciço rochoso. Juntamente com a influência das dimensões dos blocos (2 x 2 x 2 m e 5 x 5 x 5 m) nos resultados finais das estimativas. Os trabalhos de modelagem tridimensional incluíram a descrição geotécnica de testemunhos de sondagem; coleta de dados e confecção dos modelos de blocos das variáveis geomecânicas; e a elaboração do modelo de blocos de dimensionamento de reforço através da análise das dimensões da escavação e qualidade do maciço rochoso. As metodologias de dimensionamento de reforço e suporte de Barton e da Norwegian Road Authority foram utilizadas como exemplo nesta tese. Os dados utilizados neste estudo foram coletados a partir da descrição geotécnica de 39 furos de sonda com uma medida total de 4.015 metros na Mina Fazenda Brasileiro, localizada na cidade de Teofilândia, Estado da Bahia, Brasil. Os resultados permitiram afirmar que a krigagem por indicadores é o método mais indicado para estimativas de variáveis geomecânicas. Em relação às dimensões dos blocos adotados nas estimativas, os resultados obtidos tiveram poucas alterações. Entretanto os modelos com blocos de dimensões (2 x 2 x 2 m) apresentaram maior grau de detalhamento devido a maior variância dos resultados. Por sua vez, os modelos de blocos de dimensionamento de reforço e suporte propostos permitiram realizar o dimensionamento prévio da malha de reforço durante a fase de planejamento ou operação da mina, onde para cada bloco do modelo é calculado e definido o tipo de reforço ou suporte necessário. O dimensionamento prévio da malha de reforço possibilitou uma aplicação direta e específica dos modelos de blocos geomecânicos, em vez de uma utilização somente de representação e zoneamento da qualidade e/ou das características geomecânicas do maciço rochoso. Ademais, o dimensionamento prévio permite a maximização do aproveitamento das informações contidas nos testemunhos de sondagem, demonstrando a eficácia e o pioneirismo da utilização de modelos de blocos de dimensionamento de reforço para escavações subterrâneas, e fornece uma aplicação direta e específica dos modelos de blocos geomecânicos. Os modelos de blocos confeccionados foram validados por meio das técnicas de inspeção visual e validação cruzada. A precisão das estimativas para o zoneamento dos sistemas de suporte para a Mina Fazenda Brasileiro foi verificada pela comparação dos valores do índice do Sistema Q obtidos diretamente das paredes laterais da galeria durante o avanço da escavação.Item Avaliação de metodologias alternativas de estimativa para variáveis composicionais em depósitos multivariados.(2020) Pereira, Amanda de Barros; Cabral, Ivo Eyer; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Cabral, Ivo Eyer; Lana, Milene Sabino; Capponí, Luciano NunesObter estimativas consistentes com a realidade do depósito é a base para o sucesso de um empreendimento mineiro. Hoje em dia, devido as especificações do mercado, há a necessidade em conhecer não apenas o elemento principal metal/mineral minério, mas também os múltiplos elementos que interferem na unidade de processamento e, consequentemente, no produto final. Os dados que provêm de um depósito mineral com múltiplas variáveis constituem os chamados dados composicionais, definidos por um vetor de variáveis possivelmente correlacionadas, cuja soma é uma constante, geralmente 100%. A estimativa desses dados está condicionada em satisfazer os balanços de massa e as relações estequiométricas nas diferentes faixas granulométricas, porém as metodologias clássicas da geoestatística desconsideram esta questão ou reproduzem essas condições por meio de simplificações, além de serem extremamente trabalhosas quando envolvem um grande número de variáveis. Essas deficiências motivam a busca por soluções alternativas que produzam resultados consistentes e que sejam de fácil implementação na indústria mineral. Neste trabalho foi avaliada a implementação de quatro combinações de métodos: (I) krigagem ordinária utilizando o variograma da variável principal para todas as variáveis; (II) simulação por bandas rotativas de cada variável com seu respectivo variograma; (III) decomposição em fatores MAF e simulação por bandas rotativas das variáveis com os respectivos variogramas e; (IV) transformações em razões logarítmicas ilr, decomposição em fatores MAF e simulação por bandas rotativas das variáveis com os respectivos variogramas. As metodologias foram aplicadas em um banco de dados real de um depósito multivariado de ferro nos teores de Fe, SiO2, Al2O3, PF e Resto (variável artificial) recuperados na fração +8.00mm (G1). Os resultados foram avaliados de acordo com as reproduções das características estatísticas e continuidade espacial, correlações, fechamento do balanço das espécies químicas, medidas de incerteza apropriadas e praticidade operacional. No caso deste trabalho, a metodologia IV foi a única que apresentou uma solução acabada para o problema, apesar das outras três terem apresentado alguns aspectos vantajosos. No entanto, para viabilizar sua aplicação no mercado da mineração, é necessário investimento das empresas em desenvolvimento de softwares e treinamentos para os usuários.Item Estimativa da variável densidade e seu impacto no planejamento de lavra : estudo de caso mina de Serra Azul.(2019) Reis, Celso Henrique Miranda; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Nader, Alizeibek Saleimen; Tomi, Giorgio Francesco Cesare deEsse trabalho visa mensurar e minimizar os riscos e incertezas associados às etapas de avaliação de recursos e reservas minerais por meio da incorporação da variabilidade da densidade no planejamento de lavra. Na prática, a maioria dos projetos de mineração utilizam um valor de densidade média para cada um dos diferentes tipos litológicos presentes no depósito mineral. As determinações de densidade de minério e estéril requerem atenção especial, pois afetam diretamente a conversão de volumes em tonelagens e teores em quantidades de metal. Um estudo de caso foi desenvolvido em uma mina de ferro localizada na região do quadrilátero ferrífero, onde os efeitos da incorporação das incertezas da variável densidade em um plano de lavra foram investigados. Para realização dessa análise dois cenários foram estudados e os seus resultados comparados. O primeiro consiste em estimar as reservas minerais para o depósito a partir da utilização do atributo densidade determinado pela média das amostras, enquanto o segundo cenário analisa as reservas minerais a partir do atributo densidade estimado para cada bloco do modelo mediante aplicação das ferramentas geoestatísticas. No desenvolvimento do estudo de caso a metodologia de planejamento de mina convencional foi utilizada. O impacto de se considerar ou não a variabilidade da densidade na definição dos valores aos blocos foi avaliada e, consequentemente, sua influência na definição dos limites da cava ótima e no sequenciamento de lavra foi investigado. Ao comparar os cenários estudados observa-se que os resultados dos trabalhos desenvolvidos utilizando a média do atributo densidade são consistentemente menores do que os resultados dos trabalhos onde o atributo densidade foi estimado. Uma diferença de 3 % na avaliação dos recursos minerais foi encontrada, enquanto o impacto na avaliação das reservas minerais chegou a 5%. A influência na vida útil do empreendimento foi de aproximadamente um ano, impactando o VPL do projeto em 2%. A reconciliação mássica para um intervalo de cinco anos de produção também foi realizada indicando o modelo onde a densidade é estimada bloco a bloco como o mais aderente.Item Impacto da incorporação da variável densidade na estimativa de reservas minerais de ferro : mina de Brucutu.(2018) Lisboa, Mayara da Costa; Cabral, Ivo Eyer; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Cabral, Ivo Eyer; Lima, Hernani Mota de; Sousa, Wilson Trigueiro deEste estudo aborda a importância de a densidade ser levada em consideração nas estimativas de teores de minério, já que a mesma varia ao longo do depósito. A aplicação da variabilidade da densidade nas estimativas gera resultados de tonelagens diferentes daqueles em que a densidade é considerada constante. Informações de densidade provenientes da mina de ferro de Brucutu foram usadas para um estudo de caso. Foram utilizados dados de hematita friável e itabirito friável, pois estas litologias apresentam maior número de amostras de densidade e estão entre as maiores em cubagem, baseados em estudo feito sobre a cava final do depósito. Diferentes cenários (krigagem ordinária só com os dados de densidade disponíveis, cokrigagem, uso da média e krigagem ordinária usando dados adicionais de densidade gerados por regressão ou por cálculo normativo) foram usados e comparados para a estimativa da densidade em um modelo de blocos. Foram comparados também duas formas (método direto e indireto) para converter densidade em massa ou tonelagem da substância útil, no caso o Fe. No método direto a variável acumulada (teor x densidade) é estimada diretamente nos blocos. No método indireto as estimativas de teor e densidade são realizadas separadamente, sendo a acumulação (produto entre elas), efetuada posteriormente. Ambos os métodos forneceram resultados próximos. As estimativas individuais de blocos podem variar muito quando realizadas por métodos diferentes. A quantidade de dados disponíveis de densidade, menor em relação a outras variáveis como teores, afeta a qualidade dos resultados e principalmente a quantidade de blocos estimados. Regressão linear e cálculo normativo foram usados para gerar indiretamente novos valores de densidade. O cálculo normativo se mostrou uma forma muito atrativa para o cálculo de novos valores de densidade para a mina em estudo, principalmente se dados de porosidade medida ou calculada indiretamente são disponíveis. A densidade afeta diretamente as estimativas de massas de minério a serem recuperadas e tem, consequentemente impacto na economia de um projeto de mineração. Este estudo sugere uma metodologia mais adequada para o tratamento da variável densidade em estimativas via krigagem, de forma a obter resultados mais próximos da realidade, diminuindo assim, as incertezas envolvidas nas estimativas de recursos/reservas minerais.Item Modelagem geoestatística a partir de parâmetros de qualidade da água (IQA-NSF) para a sub-bacia hidrográfica do Rio Castelo (ES) usando sistema de informações geográficas.(2007) Castro Junior, Rodolfo Moreira de Castro; Sobreira, Frederico Garcia; Bortoloti, Frederico DamascenoO presente trabalho tem como objetivo a criação de modelos Espaço-Temporais a partir da variabilidade dos parâmetros de Índice de Qualidade da Água (IQA) na Sub-bacia Hidrográfica do Rio Castelo SBHRC) usando de técnicas e ferramentas de Geoestatística do Sistema de Informações Geográficas ArcGIS 9.1. Os parâmetros de IQA foram definidos por (CETESB, 2005) baseados nos padrões Norte Americanos da National Sanitation Foundation (NSF), descritos por (BROWN et al, 1970). Os valores de IQA no espaço, isto é, ao longo do Rio Castelo, e no tempo, relacionando os meses do ano, foram submetidos aos procedimentos da Geoestatística que, de uma forma genérica, podem ser nomeados de: Estatística descritiva, Análise exploratória, Semivariograma, Krigagem, Validação cruzada. Esse estudo é parte integrante da caracterização fisiográfica da SBHRC e contribui na elaboração do Diagnóstico e do Zoneamento Geoambiental, na montagem do Plano Diretor de Recursos Hídricos e na conservação e recuperação do meio físico da região de estudo, localizada ao sul do Estado do Espírito Santo, Brasil. Neste artigo serão brevemente apresentados os componentes do meio natural da bacia hidrográfica em questão, tais como: pedologia, geologia, geomorfologia, cobertura vegetal, malha hidrográfica, usos urbano e rural, etc. Serão apresentados ainda, os resultados das análises dos parâmetros IQA/NSF coletados em 13 pontos ao longo do Rio Castelo, no mês de setembro de 2005, os dados referentes a campanhas de campo do Projeto SIHBRI (CASTRO JUNIOR et al, 2000) realizadas nos anos de 2000 e 2001 e os dados de 04 (quatro) estações fluviométricas da (ESCELSA, 2006) com informações de qualidade de água realizados mensalmente desde outubro de 2002. Finalmente, serão apresentados os resultados das análises espaciais e temporais a partir do uso de ferramentas SIG. O trabalho permitiu gerar um modelo aproximado de valores de IQA para qualquer ponto do Rio Castelo em qualquer época do ano e, através da inserção de novos dados de medição, poderá vir a ser ajustado.