DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Resultados da Pesquisa
Item Determination of young’s modulus by specific vibration of basalt and diabase.(2020) Quaglio, Osvail André; Silva, José Margarida da; Rodovalho, Edmo da Cunha; Costa, Leandro de VilhenaThe elasticity is an important parameter for the evaluation of the mechanical behavior of a rock mass and a fundamental factor in the definition of the resistance characteristics, stability, and blastability in rock blasts, and it is an important parameter for the blastability equations like the Kuz–Ram method. +is paper presents a comparison of the Uniaxial Compression Method (UCM) and the Impulse Excitation Technique (IET) in determining Young’s modulus. +e IET is a static and nondestructive dynamic method of characterizing mechanical parameters of materials, while the UCM is a quasistatic and destructive method. We determined Young’s modulus of samples from nine basalt and diabase mines used as aggregates in the construction industry. Young’s modulus was determined by the acoustic response due to longitudinal oscillations caused by a mechanical impulse (IET) in the Sonelastic equipment and the stress-strain curve (UCM). Young’s modulus values showed high repeatability and agreed with those reported in the literature for the same material. +e work shows that the solnelastic is an innovate equipment and elucidated advantages of IET in comparison to the UCM such as shorter execution time, greater safety, and a lower cost ranging from 11.5% to 22.5% of the UCM.Item Influence of rock blast advance direction on boulder generation : a case study.(2020) Quaglio, Osvail André; Silva, José Margarida da; Rodovalho, Edmo da Cunha; Magalhães, Ana Olivia Barufi Franco de; Pereira, Thaís GontijoIn quarries, rock blasting is important for mining and transportation, being the first step in the comminution. Discontinuities present in a rock mass can interrupt the propagation of the shock wave and evacuate gases, thereby reducing the efficiency of the explosives. Differences in the orientation of joint sets and the advancing direction of the mine produce different fragmentation results. In this study, the blastability of a rock mass was evaluated as a function of mining advance direction relative to the direction of the main joint set using particle size curves generated by photo-analysis. The data were analysed for each bench, and the optimal direction of advance was determined as the one to generate the smallest boulders. The particle size curves reveal optimal fragmentation when the mining direction is orthogonal to the main joint set, reducing the number of boulders by 64.40%.Item Adequação do índice de blastabilidade de modelos de fragmentação ao desmonte de rochas em pedreiras de brita.(2020) Quaglio, Osvail André; Silva, José Margarida da; Silva, José Margarida da; Morais, Juarez Lopes de; Silva, Valdir Costa e; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Destro, EltonA construção civil é um dos principais parâmetros para avaliação de desenvolvimento da sociedade moderna, sendo reflexo da evolução humana em termos de tecnologia e bem-estar comum. Um dos insumos mais importantes, intrínsecos a essa indústria, são os agregados, utilizados na produção de concreto, lastro de rodovias, enrocamentos, pavimentação, entre outros. A escarificação do maciço rochoso, para a obtenção da matéria prima, em geral, é feita com auxílio de explosivos e procura produzir material dentro de faixa granulométrica pré-definida, otimizando operações subsequentes de cominuição, gerando o produto final de acordo com especificações técnicas exigidas pelo mercado. Pela natureza dos trabalhos, isso nem sempre é possível, sendo gerados, muitas vezes, blocos de rocha com granulometria maior do que a faixa esperada (matacões), acarretando custos e riscos relativos a equipamentos e pessoal. A geração excessiva de finos pode reduzir as metas de produção nas etapas subsequentes de beneficiamento do material, tornando o processo menos eficiente. Alguns métodos de cálculo são descritos na literatura para estimar o resultado do desmonte com a predição de curva granulométrica teórica resultante, o que permite melhor planejamento e simulação das variáveis geométricas do desmonte em função dos resultados esperados. No entanto, esses cálculos apresentam erros associados às diversas variáveis envolvidas, tendo como principal fator a incerteza na definição das características físicas do maciço rochoso como o módulo de Young e a presença de descontinuidades, que influenciam a ação dos explosivos. No presente trabalho foi realizada adequação dos modelos de cálculo de blastabilidade Kuz-Ram, KCO e Kuz-Ram modificado, de modo a aproximar a curva estimada do desmonte às curvas teóricas dos modelos citados, com utilização de ajustes propostos no fator de rocha (A) e índice de uniformidade de partículas (n). Os trabalhos foram realizados em duas pedreiras de brita do interior de São Paulo, Pedreira Mogiana e Pedreira Nogueirense. A escolha se dá devido à semelhança na litologia e no método de produção das pedreiras e variação na geração de matacões, em média, 24% e 16% de matacões, respectivamente. Os estudos aqui apresentados convalidaram a Técnica de Excitação por Impulso (TEI) para a determinação do módulo de Young, com custos de 90% e tempo de execução 80% inferiores em relação ao método de compressão uniaxial (tensão x deformação) e a fotoanálise por meio do software WipFrag para a definição da curva estimada de distribuição de partículas. Em relação ao fator de rocha A, foram reduzidos os erros em 44% e 24% (D50). Os ajustes das curvas de distribuição granulométrica teórica reduziram os erros em 18% e 21% para as partículas finas (em n20), abaixo da média e 20% e 23% para as partículas acima da média (em n80), para as Pedreiras Mogiana e Nogueirense, respectivamente.Item Otimização da perfuração e da segurança nos desmontes de agregados através dos sistemas laser profile e boretrak.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Quaglio, Osvail André; Silva, Valdir Costa eNo desmonte de rochas, a segurança é um critério fundamental na elaboração de um plano de fogo, mas devido à incerteza no comportamento do maciço rochoso, da qualidade da perfuração e irregularidades da face das bancadas, não se pode ter uma qualidade na segurança sem a utilização de equipamentos que permitam um melhor conhecimento da natureza da bancada para minimizar o risco de acidentes, principalmente em bancadas altas, ou seja, com mais de 20 metros de altura. Dessa forma é necessário um estudo qualitativo e quantitativo prático da metodologia e utilização desses equipamentos otimizando assim todo o processo, não só em termos da segurança, mas também da economia geral visando a granulometria adequada sem geração de blocos, ruídos e vibração dos terrenos próximos ao empreendimento. Durante os trabalhos de perfuração do maciço rochoso, dificilmente os furos apresentam sua trajetória retilínea como desejado idealmente, ocorrendo desvios devido a inúmeros fatores que se acentuam gradualmente com a profundidade destes e mais, as faces das bancadas nunca se comportam de forma plana e uniforme como se espera na teoria, o que dificulta o real afastamento dos furos à face. Dessa forma a correta distribuição do explosivo na porção a ser desmontada fica um tanto quanto comprometida podendo gerar ultralançamentos, ruído, ondas sísmicas e pulverização da rocha ou blocos maiores que as dimensões aceitas pelo britador primário comprometendo a segurança e aumentando o custo da lavra. Este projeto de pesquisa visa otimizar a utilização prática e a metodologia de aplicação dos sistemas BORETRAK e LASER PROFILE no perfilamento de bancadas e correção do plano de fogo relacionado com os desvios de furos nos desmontes de rocha e também técnicas para eliminação deste último, ambos visando principalmente a segurança de cada desmonte. Esta pesquisa foi realizada nas unidades 5 e 6 das pedreiras Basalto, no município de Campinas, Estado de São Paulo, levando em consideração seus efeitos em relação à segurança, meio ambiente, economia e qualidade da produção do empreendimento.