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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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Influência do teor de finos no comportamento geomecânico de um rejeito de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero.
(2022) Freire, Antônio Serpa; Ferreira, Lucas Deleon; Delgado, Bruno Guimarães; Ferreira, Lucas Deleon; Pereira, Eleonardo Lucas; Silva, Sara Rios da Rocha e
O presente trabalho avalia a influência da adição de finos não plásticos no comportamento geomecânico e nos parâmetros últimos de um rejeito proveniente do beneficiamento de minério de ferro em Minas Gerais. Como parte do escopo deste trabalho, foram obtidas três Linhas de Estados Críticos, sendo uma para o rejeito granular sem adição de finos, uma para o rejeito granular com adição de 10% de finos (90/10) e outra com adição de 20% de finos não plásticos (80/20). De maneira geral, observou-se que à medida que a proporção de finos aumenta, a LEC tende a ocupar posições progressivamente inferiores no espaço e − log p′, ou seja, para uma determinada tensão octaédrica, quanto maior a proporção de finos adicionado ao rejeito granular menor o índice de vazios crítico. Além disso, foi observada uma tendência de rotação das Linhas de Estados Críticos das misturas no plano e − log p′, principalmente se comparado o rejeito granular sem adição de finos com o rejeito na proporção 90/10. Em relação ao parâmetro M, obtido pela inclinação da LEC no plano p ′ − q, foram verificadas alterações mais significativas para a mistura na proporção 80/20, possivelmente, em função da maior influência dos finos no comportamento geomecânico do material e na sua resistência ao cisalhamento. Durante um empilhamento de rejeitos filtrados é recomendado manter um estado dilatante em condição drenada, o que condicionaria a geração de excessos negativos de poropressão no caso de um eventual carregamento não-drenado e, consequentemente, um incremento na tensão efetiva e na resistência ao cisalhamento do material. Nesse sentido, um aumento no teor de finos e/ou finos no material produzido, seja por um descontrole do processo de filtragem dos rejeitos seja pela introdução de partículas finas durante a disposição, demanda condições de compactação que possibilitem a obtenção de índices de vazios adequados e que possam condicionar um estado suficientemente denso em condições de tensão compatíveis com a configuração final da estrutura de disposição de rejeitos projetada.
Análise tridimensional de estabilidade para ruptura rotacional global de taludes de mina.
(2022) Drumond, Lucas Bianchetti; Santos, Tatiana Barreto dos; Santos, Tatiana Barreto dos; Santos, Allan Erlikhman Medeiros; Lana, Milene Sabino
Eventos que envolvem instabilidade de taludes infelizmente são costumazes na mineração, podendo causar ferimentos ou morte de trabalhadores. Além disso, tais incidentes podem representar grande impacto financeiro ao empreendimento, devido à falta de alimentação da planta de beneficiamento mineral e os custos de reparação local. Em casos extremos, podem levar ao encerramento precoce das atividades minerárias e diluição do minério, além de perda de licenças de operação. Rupturas de taludes ocorrem a depender das características das descontinuidades, da rocha intacta e do maciço rochoso, além da geometria do talude adotada no projeto de uma mina. Faz-se necessário então conhecer as propriedades mecânicas do maciço rochoso, descontinuidades e da rocha intacta que compõem a estrutura, além dos possíveis modos e mecanismos de ruptura. O método de equilíbrio limite é uma das possíveis técnicas para análise de estabilidade de um talude, fazendo uso de geometria representativa, propriedades de resistência tanto do maciço quanto das descontinuidades, além de informações pertinentes ao local, como o nível de água, para a determinação de um fator de segurança. Desta forma, este trabalho apresenta análises de estabilidade de taludes, bidimensional e tridimensional, aplicadas em uma mina a céu aberto de manganês, por meio do método de equilíbrio limite. A análise tridimensional utilizou-se do modelo de blocos geomecânico da mina, um ponto a se destacar devido a ampla utilização destes modelos dentro de rotinas operacionais de mineração, graças a sua versatilidade. Ressalta-se também, a importância da qualidade dos dados inseridos no modelo, que quanto mais fidedignos forem, mais próximo este estará da realidade. A partir destas análises, percebe-se a similaridade entre os resultados obtidos e a importância das análises tridimensionais, que permitem a visualização da extensão lateral, peso e volume das rupturas hipotéticas obtidas e pode balizar análises mais detalhadas no modelo.
Análise do comportamento geotécnico de um rejeito de minério de ouro no estado crítico.
(2021) Souza, Hiago Apolinário de; Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Pereira, Eleonardo Lucas; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Queiroz, Paulo Ivo Braga de
Os estudos envolvendo a liquefação de rejeitos de mineração, principalmente a partir da popularização da metodologia de Olson (2001), vêm sendo amparados, muitas vezes exclusivamente, por correlações empíricas envolvendo medidas diretas de ensaios de campo, particularmente ensaios CPTu. Não obstante, o desenvolvimento histórico da compreensão do fenômeno, parte do conceito de índice de vazios crítico postulado por Casagrande (1936), amparado em ensaios laboratoriais de cisalhamento direto. O conhecimento claro dos estados limites dos rejeitos, a partir de ensaios laboratoriais, materializado nas respectivas linhas de estados críticos, compreende um pré-requisito básico, entretanto pouco difundido em âmbito profissional, no que tange à avaliação da susceptibilidade à liquefação destes rejeitos, à luz da previsão de seu comportamento não drenado. Neste cenário, através de uma série de ensaios triaxiais drenados e não drenados, em amostras adensadas isotropicamente, foram conduzidos estudos para determinação da linha dos estados críticos de um rejeito de ouro. Assim, tomandose as condições pré-cisalhamento e crítica como referência, determinou-se os valores dos parâmetros de estado, índices de estado e índices de fragilidade não drenada, correlacionandoos com o comportamento geomecânico do rejeito, através de parâmetros que quantificam a contratilidade e a resistência não drenada dos solos. Os pontos de pico das trajetórias de tensão no diagrama de Cambridge, foram utilizados para determinação das superfícies de colapso e linhas de instabilidade, conforme propostas de Sladen et al. (1985) e Lade (1992,1994), respectivamente. Conhecendo-se a influência das variáveis que tomam o estado crítico como referência no comportamento geomecânico do rejeito, similar à proposição de Pereira (2005), utilizou-se de uma adaptação da proposta de Poulos et al. (1985). Destarte, foram calculados fatores de segurança para taludes hipotéticos, constituídos do rejeito estudado, para diferentes condições de estado e geometria. Por fim, as envoltórias e relações de proporcionalidade obtidas nesta dissertação, foram extensivamente comparadas com dados disponíveis na literatura, sendo observada boa aderência dos resultados obtidos com a bibliografia analisada.
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 da
Escavação 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.
Simulação do processo de queda de blocos em taludes da serra do Itacolomi.
(2018) Esteves, Lucas Leonardo Swerts; Sobreira, Frederico Garcia; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Sobreira, Frederico Garcia; Lana, Milene Sabino; Aguiar, Cibele Clauver de
Queda de blocos são movimentos de massa complexos, de alto poder destrutivo, cujo comportamento é extremamente difícil de ser previsto. Quando são de grandes magnitudes e/ou quando ocorrem em áreas ocupadas ganham contexto de desastres naturais, ocasionando danos crescentes no Brasil. Os mecanismos geradores do processo de queda de blocos podem ser de diferentes naturezas, cuja trajetória pode ser influenciada por parâmetros intrínsecos aos blocos e à encosta. Este estudo teve como objetivo avaliar o papel e o peso de determinados fatores envolvidos na mecânica do movimento de queda de blocos, assim como as suas influências nas trajetórias dos blocos a partir da simulação a três dimensões, usando o programa “RockyFor3D” nas encostas da Serra do Itacolomi, no setor sul da área urbana de Mariana. Verificou-se o comportamento das trajetórias e alcance dos blocos em relação às propriedades do bloco e da superfície topográfica, avaliando a forma, tamanho e volume dos blocos, a rugosidade da superfície e o tipo de solo. Além disso, buscou-se apresentar uma metodologia de trabalho para análises realistas de trajetórias dos blocos, investigando o seu padrão e suas características, assim como a avaliação do Conjunto Cabanas, adotada como área-laboratório, provavelmente a ser afetada por futuras quedas de blocos. Foi realizado um mapeamento topográfico por meio de técnicas de aerofotogrametria com drone e foram identificadas e diferenciadas as unidades geológico-geotécnicas, assim como os pontos de desprendimento de blocos no talude. Posteriormente, foram elaborados os mapas de entrada para o RockyFor3D para a realização das simulações de queda de blocos na área do Conjunto Cabanas. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a trajetória de queda de blocos é controlada principalmente pela rugosidade e pelo tipo de solo da superfície de impacto.
Estimativa do comprimento médio de traços de descontinuidades em maciços rochosos utilizando métodos estatísticos e fotogrametria digital terrestre.
(2018) Lacerda, Syro Gusthavo; Lana, Milene Sabino; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Napa Garcia, Gian Franco; Cabral, Ivo Eyer
O maciço rochoso é material de trabalho para muitas obras de engenharia, tais como taludes rodoviários e de mineração, escavações subterrâneas de túneis e galerias mineração. O comportamento mecânico e as propriedades hidráulicas deste maciço são fortemente influenciados pela presença das descontinuidades que o divide em porções de rocha intacta. A caracterização quantitativa dos parâmetros geomecânicos das descontinuidades é uma tarefa muito complicada e demorada. O tamanho, ou persistência, das descontinuidades, é um dos parâmetros mais importantes para esta caracterização, mas é também o mais difícil de se avaliar. Ao longo dos anos, foram desenvolvidos métodos de amostragem areal para se estimar o comprimento médio das descontinuidades. No entanto, os métodos de amostragem carregam vieses, principalmente de censura e de tamanho que perturbam as estimativas. Para reduzir estes vieses, algumas considerações podem ser feitas em relação à forma e distribuição espacial dos centróides de descontinuidades no maciço rochoso. A partir disso, os métodos de amostragem podem definir, ou não, funções de distribuição para se estimar a média e o desvio padrão do comprimento de traços a partir de interpretações estereológicas. Os métodos de amostragem utilizando janelas circulares não assumem nenhuma função de distribuição de probabilidade específica para o tamanho ou a orientação das descontinuidades. Mais recentemente, o uso de métodos de fotogrametria tem ganhado relevância para o mapeamento geomecânico devido à facilidade e agilidade dos procedimentos, mas também a bons resultados representativos. Este estudo utiliza métodos de fotogrametria e mapeamento geomecânico para estimar a média e o desvio padrão do diâmetro das descontinuidades. Esse comprimento médio de traço é medido diretamente, obtendo um valor numérico e é comparado com o valor obtido por meio de métodos de amostragem utilizando janelas circulares. As exposições de rochas mostram uma distribuição Log-Normal dos discos de descontinuidades. No entanto, o comprimento médio dos traços de descontinuidade obtido por janelas de amostragem é decididamente menor do que o comprimento médio dos traços medido diretamente com o auxílio da fotogrametria.
Análise acoplada termo-hidráulica de problemas de fluxo em meio poroso não saturado.
(2018) Souza, Karla Baêta e; Nogueira, Christianne de Lyra; Nogueira, Christianne de Lyra; Silveira, Ricardo Azoubel da Mota; Villar, Lúcio Flávio de Souza
Os fluxos de umidade e calor em meios porosos não saturados envolvem o movimento da água (líquida e vapor de água), do ar (seco ou dissolvido na água) e do calor que são induzidos pelos gradientes térmicos e de pressão (na fase líquida e gasosa) ao qual o meio poroso está submetido em condições ambientais. O modelo matemático que representa esse fenômeno físico inclui as equações de fluxo de água líquida, de gás e de calor, garantindo a conservação de massa de água e ar e conservação de energia térmica, levando em consideração os princípios hidráulicos e termodinâmicos que descrevem o equilíbrio entre a fase líquida (água líquida e ar dissolvido) e a fase gasosa (ar seco e vapor de água). Este trabalho apresenta uma formulação generalizada, completamente acoplada, do problema de fluxo termo-hidráulico em meios porosos não saturados, considerados indeformáveis, onde as fases se encontram em equilíbrio térmico. A formulação considera a pressão da água, a pressão do gás e a temperatura como variáveis primárias. O presente trabalho traz, ainda, a formulação utilizando o método das diferenças finitas para este problema em condições unidimensionais, a fim de modelar o processo de fluxo na interface solo-atmosfera. Exemplos de verificação envolvendo análises de fluxo em meio não saturado em condições isotérmicas e não isotérmicas são apresentados demonstrando a potencialidade do sistema computacional desenvolvido.
Estudos geotécnicos para o projeto de implantação da mina subterrânea de urânio na INB, Caetité - BA.
(2017) Rocha, Lívio Alexandre; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Silva, José Margarida da; Freire, Germán Marcelo Martins Vinueza
As Indústrias Nucleares do Brasil (INB), objetivando dar continuidade ao Programa Nuclear Brasileiro, optou pela continuidade da extração do minério de urânio na Mina Cachoeira, localizada no município de Caetité, estado da Bahia, Brasil, por meio de uma mina subterrânea, pois, abaixo da cota 770 m, os estudos de viabilidade mostraram que, devido ao aumento da relação estéril/minério, é inviável a continuidade da extração do mesmo por meio da lavra a céu aberto. Sabendo disso, a INB elaborou um projeto básico de lavra para a Mina Subterrânea Cachoeira (MSB-C) e, a partir de 2009, deu inicio à escavação da rampa de acesso aos corpos mineralizados. Essa rampa avançou em subsolo aproximadamente 480 m. Entretanto, o desenvolvimento da rampa foi paralisado pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) sob a alegação de que o projeto básico de lavra dessa mina não apresentava a completeza necessária em termos da caracterização geomecânica do maciço. Consequentemente, a INB-URA permanece pleiteando as devidas autorizações e licenças perante a CNEN, as quais só poderão ser obtidas por meio da realização de novos estudos geotécnicos. Dessa forma, o objetivo do trabalho aqui apresentado é reavaliar as características geomecânicas do maciço rochoso na área de implantação da MSB-C, a partir da realização de estudos geotécnicos, contemplando as seguintes atividades: revisão dos trabalhos de geologia e geotecnia já realizados na área; descrição geotécnica dos taludes e dos testemunhos de sondagem da Mina Cachoeira; avaliação de resultados de ensaios geotécnicos de laboratório; aplicação do sistema de classificação geomecânica RMR; elaboração de seções geológico-geotécnicas e simulações computacionais das escavações de lavra. Os resultados obtidos a partir dos estudos geotécnicos realizados permitiram obter os parâmetros geomecânicos do maciço rochoso na área de implantação da MSB-C. Além disso, foi feita uma estimativa da magnitude das tensões naturais atuantes no maciço rochoso, sendo essa estimativa um importante dado de entrada para as simulações das condições geotécnicas de lavra. A partir daí, foi possível avaliar o sequenciamento de lavra, a estabilidade das galerias por meio de simulações numéricas e obter uma estimativa dos fatores de segurança associados às principais escavações e estruturas da mina projetada pela INB.
Avaliação geotécnica de misturas de um solo laterítico com cimento e bentonita para uso em cortinas verticais.
(2006) Batista, Priscila; Leite, Adilson do Lago
Esta dissertação relata estudos laboratoriais que avaliam misturas de um solo tropical, bentonita sódica e cimento com vistas à sua utilização como reaterro de cortinas verticais para contenção de plumas contaminantes em água subterrânea. A pesquisa laboratorial envolveu a caracterização geotécnica, mineralógica e físico-química, além de ensaios de condutividade hidráulica e resistência em três diferentes amostras (solo natural, solo+bentonita e solo+cimento+bentonita). O ensaio de dosagem físico-química do cimento mostrou que a amostra de solo+cimento+bentonita não se encontra totalmente equilibrada em termos físico-químicos com 3% de cimento e que a quantidade suficiente para sua estabilização seria de aproximadamente 9% (peso seco). Com relação à condutividade hidráulica, os resultados mostram principalmente que a bentonita por si somente não diminuiu significativamente este parâmetro. Adicionalmente, o acréscimo de cimento em 3% (peso seco) resultou num aumento da condutividade hidráulica da ordem de 100 vezes. O que se pode concluir dos ensaios realizados é que o acréscimo de bentonita resultou numa melhora nas condições de retenção de contaminantes do solo natural coletado às custas do aumento ou manutenção da condutividade hidráulica. Igualmente, o acréscimo de cimento à mistura solo natural+bentonita resultou em ganho de resistência, porém às custas de um aumento expressivo na condutividade hidráulica.
Aplicação do modelo dente de serra em solos estruturados.
(2005) Reis, Fernanda Rocha dos; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Ribeiro, Luís Fernando Martins
Estudos de estabilidade de encostas naturais, projetos de cortes e fundações, são normalmente desenvolvidos com base no critério de resistência de Mohr-Coulomb. Este trabalho procurou apresentar uma nova proposta paramétrica, tomando-se com base, o modelo Dente de Serra. Face a aplicação direta das leituras dos ensaios de cisalhamento direto ao modelo Dente de Serra, estes foram realizados neste estudo. Para avaliação dos parâmetros do modelo Dente de Serra, foram utilizados solos puramente arenosos, uniformes, caracterizados como areia grossa e média/fina. Estes estudos propiciaram interpretações mais detalhadas do comportamento ao cisalhamento das areias, com foco macroscópico e ao nível de contato. Para aplicação do modelo Dente de Serra em solos estruturados, foi apresentado um modelo expandido. Com a aplicação do modelo expandido, foi possível determinar a coesão verdadeira. Para avaliar o comportamento da coesão verdadeira face ao grau de cimentação, foram confeccionadas amostras de areia grossa cimentadas com teores de 3, 6, 9, 12 e 15%. A sensibilidade ao nível de tensão foi estudada através do uso de quatro níveis distintos de tensão. Para confiabilidade dos resultados, cada ensaio foi realizado três vezes. Estes estudos demonstraram que a coesão verdadeira e os parâmetros friccionais são sensíveis ao nível de tensão e a cimentação. O modelo expandido foi então aplicado a um solo natural intemperizado. Os resultados mostraram que a coesão verdadeira comportou-se de forma muito sensível ao nível de tensão, sendo a eficiência da cimentação muito baixa para baixos níveis de tensão. Do ponto de vista prático profissional, os resultados mostraram a necessidade de adequação paramétrica dos estudos de estabilidade e capacidade de suporte em materiais estruturados.

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