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 Influência da adição de compósito estabilizador no comportamento reológico de rejeitos de minério de ferro depositados em barragens.(2022) Matias, Ana Carolina de Paula; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Marques, Eduardo Antônio Gomes; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Marques, Eduardo Antônio Gomes; Carvalho, José Maria Franco de; Cury, Alexandre AbrahãoOs grandes riscos socioambientais que uma barragem de contenção de rejeitos oferece impulsionam estudos sobre a estabilidade desse material ao longo da vida útil dessas estruturas, assim como sobre a correta destinação dos rejeitos armazenados. A estabilidade estrutural de barragens tornou-se um tema cada vez mais frequente nas empresas de mineração, órgãos reguladores e no meio acadêmico, acentuado após o rompimento das barragens de Fundão em Mariana, MG (2015) e B1 em Brumadinho, MG (2019) com alcance nacional e internacional. O gerenciamento do sistema de contenção de rejeitos deve ser realizado durante todo o ciclo de vida da estrutura envolvida, desde a sua construção, operação, até o seu descomissionamento e desativação. O uso de modelos reduzidos tem sido uma alternativa para a avaliação do comportamento de uma estrutura em verdadeira grandeza (protótipo), por se constituir de alternativa técnica e economicamente viável. A Teoria da Similitude e a análise dimensional fornecem meios para estabelecer a similaridade de comportamento entre o original e o modelo reduzido. Considerando-se o atual estado das barragens de rejeitos no Brasil e sua potencial instabilidade, este estudo propõe a utilização de um compósito estabilizador constituído por powder de escória de aciaria, linear alquil benzeno sulfonato de sódio (LAS), cloreto de sódio e cimento Portland, capaz de influenciar de forma positiva a estabilidade dos rejeitos depositados em barragens. Dessa forma, busca-se tornar os processos de operação e descaracterização dos sistemas de contenção mais seguros e eficientes. Avaliou-se o comportamento reológico de rejeitos de minério de ferro com adição de compósito estabilizador nas dosagens de 0,75%, 1,5%, 3%, 6%, 12%, 24% e 48% em relação à massa de sólidos desses rejeitos, durante intervalos de tempo de 2h, 6h, 24h, 48h, 96h e 144h. Para efeitos de comparação também foi produzida uma matriz referência (sem adição de estabilizador). Os dados obtidos a partir dos ensaios de reologia foram utilizados em simulações numéricas com o auxílio do FLOW-3D®. A partir dos resultados verificou-se que o compósito estabilizador é capaz de aumentar a viscosidade dos rejeitos, sendo uma opção viável para estabilização do material depositado em barragens, ainda que em situação de ruptura.Item Utilização de técnicas estatísticas e de aprendizado de máquina para identificação de anomalias em dados de monitoramento de barragens de rejeito de mineração.(2023) Brandão, Hugo Assis; Santos, Tatiana Barreto dos; Santos, Tatiana Barreto dos; Santos, Allan Erlikhman Medeiros; Marinho, Fernando Antonio MedeirosO número de incidentes relacionados a rupturas de barragens de rejeitos de mineração tem aumentado nos últimos anos, sendo observada uma média de três incidentes mundialmente por ano. As consequências das rupturas entre 1915 e 2022 resultaram em cerca de 2.650 fatalidades e mais de 250 milhões de m3 de resíduos liberados ao meio ambiente. O plano de monitoramento auxilia a equipe responsável pela barragem no melhor entendimento de seu comportamento, sendo possível identificar comportamentos anômalos, permitindo assim uma melhor gestão do risco associado a estrutura. O plano contempla atividades relacionadas a inspeções visuais, inspeções e testes de equipamentos e monitoramento por meio de instrumentação. A instalação de instrumentos permite a medição de variáveis ambientais, tais como temperatura e nível do reservatório, e variáveis de efeito, tais como nível de água e poropressão no interior do maciço e fundação. Com base nessas variáveis é possível comparar o comportamento real da estrutura com seu comportamento esperado, sendo uma das variáveis de controle a poropressão, medida por piezômetros. A análise dos dados pode ser realizada com base em modelos determinísticos, estatísticos e preditivos. Esta dissertação apresenta um estudo onde são aplicados os modelos de regressão linear (RL) e k-nearest neighbors (KNN) para a predição de leituras em piezômetros com base na leitura anterior, uma vez que ambas guardam forte correlação. Os modelos foram calibrados e validados considerando duas diferentes proporções de treino/teste, sendo que a proporção de 80% dos dados no banco de treino e 20% no banco de teste apresentou o melhor desempenho em ambos os modelos. Os modelos calibrados com base nessa proporção apresentaram valores de R2 superiores à 0,89, RMSE de aproximadamente 0,16m e MAE de aproximadamente 0,10m. O modelo KNN com 15 vizinhos apresentou melhor desempenho, sendo obtido um R2 de 0,91 para o banco de treino e de 0,94 para o banco de teste. Foi então adotado esse modelo para o cálculo do valor predito e obtenção dos resíduos. Foram aplicadas técnicas estatísticas (análise de distribuição e análise da distância interquartil - IQR) e de aprendizado de máquina (local outlier factor - LOF) para a identificação de anomalias. A técnica LOF apresentou o melhor desempenho identificando todas as anomalias encontradas pelos outros métodos e pontos que apresentaram valores de taxa de variação superiores aos valores históricos. Dessa forma, acredita-se que as técnicas de aprendizagem de máquina possuem um grande potencial de aplicação na identificação de anomalias e podem auxiliar em uma melhor gestão de estruturas geotécnicas.Item Proposta de metodologia para definição dos níveis de controle da instrumentação associados aos modos de falha : estudo de caso em uma barragem para disposição de rejeito de mineração.(2022) Marinaro, Rodrigo de Aguiar; Ferreira, Lucas Deleon; Ferreira, Lucas Deleon; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Maia, Karla Cristina Araújo PimentelNo setor mineral é cada vez mais frequente a elaboração de “carta de risco” como ferramenta de gestão de segurança, principalmente após ser exigida por alguns órgãos fiscalizadores/ regulatórios de barragens, através da definição de níveis de controle da instrumentação. No entanto, a definição dos níveis de controle por meio da abordagem comumente utilizada no setor possui limitações e não deve ser utilizada isoladamente como instrumento de gestão de segurança de barragens. Este trabalho objetiva correlacionar os parâmetros avaliados aos possíveis modos de falha e, a partir de uma abordagem qualitativa e quantitativa, definir os níveis de controle da instrumentação de uma barragem de rejeito, denominada neste trabalho como Barragem-Piloto. A consistência dos dados básicos, o julgamento de engenharia com a análise crítica dos dados conjuntos da instrumentação foi fundamental e priorizado na avaliação de desempenho e comportamento da estrutura avaliada. A partir do entendimento dos mecanismos que controlam o comportamento da barragem, foi possível associar aos respectivos modos de falha aplicáveis na estrutura. Neste estudo de caso considerou-se o modo de falha instabilização, uma vez que os resultados revelaram a possibilidade de ocorrência deste modo de falha na estrutura. E com isto definiu-se os parâmetros que precisam ser monitorados. A interpretação destes parâmetros ocorreu por meio da adoção de métodos determinísticos e estatísticos. Como resultado, pode-se estabelecer zonas de aceitação ou não aceitação da leitura da instrumentação e a partir daí auxiliar na tomada de decisão e investigação de um comportamento anômalo da barragem. Sendo assim, concluiu-se que foi possível fazer uma crítica construtiva das atuais cartas de riscos usualmente utilizadas por métodos determinísticos para definição dos níveis de controles da instrumentação.Item Reavaliação do sistema de classificação de barragens realizado pelo DNPM.(2017) Pedrosa, Leonardo; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Ribeiro, Luís Fernando MartinsO setor mineral é estratégico para a economia do Brasil. No entanto, a extração de bens minerais, em geral, gera uma grande quantidade de resíduos, os quais, em grande quantidade são armazenados em barragens. Os rompimentos dessas estruturas têm levantado preocupação em relação à segurança das barragens. Nesse contexto, o Governo Federal implantou a Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) no ano de 2010. Dentre os temas abordados nessa política foi proposto um sistema de classificação das barragens em relação aos riscos e danos que essas estruturas apresentam. O Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM através da PNSB classifica as barragens em relação à Categoria de Risco, aspectos Características Técnicas, Estado de Conservação e Plano de Segurança e em relação ao Dano Potencial Associado. No entanto, as barragens onde os acidentes aconteceram apresentavam baixo risco nessa classificação. Portanto, este estudo teve o objetivo de verificar a eficiência do sistema de classificação das barragens. O estudo foi realizado em quatorze barragens de rejeito, localizadas no estado de Minas Gerais, nas quais foram realizadas vistorias em campo a fim de verificar se as informações prestadas pelo empreendedor retratam a real situação do empreendimento. Além disso, verificar se existe necessidade de adequação no atual sistema de classificação. Os resultados encontrados em relação à Categoria de Risco, parâmetro Estado de Conservação, revelam que em 100% das barragens, a pontuação informada pelo empreendedor foi menor que a constatada na vistoria. Mesmo com o aumento da pontuação, somente 21% das barragens mudaram de classificação em relação ao CRI (Índice de Categoria de Risco). Em relação ao DPA (Dano Potencial Associado) 36% das barragens tiveram uma nova classificação. Em relação à Classificação Final, que correlaciona o CRI e DPA, 50 % das barragens tiveram uma nova classificação. Portanto, é possível considerar que a PNSB foi um grande avanço na gestão da Segurança das Barragens, no entanto, precisa de adequações a fim de minimizar os riscos inerentes à atividade.