DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas
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Item Estudo comparativo do desempenho dos algoritmos de predição random forest, rede neural artificial e regressão de vetor suporte aplicados a fragmentação de rochas com explosivo.(2023) Amaral, Talita Karen Magalhães; Santos, Tatiana Barreto dos; Lopes, Paulo Filipe Trindade; Santos, Tatiana Barreto dos; Gertrudes, Jadson Castro; Silveira, Larissa Regina CostaItem Controle de vibrações geradas pelo desmonte de rochas em estruturas geotécnicas.(2022) Oliveira Junior, Itamar Luiz de; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Morais, Juarez Lopes de; Silva, Valdir Costa eO número de restrições relacionadas a questões ambientais e de segurança é cada vez maior nos dias de hoje em todos os setores da indústria, e na mineração, não é diferente. Devido às recentes tragédias ocorridas com o rompimento das barragens de Fundão, em Mariana, e da Barragem I, na Mina Córrego do Feijão, em Brumadinho, houve uma grande preocupação com o impacto de certas atividades ocorridas dentro das mineradoras. O desmonte de rochas com explosivos é considerado uma das mais críticas e, ao mesmo tempo, essencial em algumas minas devido à resistência do maciço rochoso encontrado na região, porém, se realizado de forma inadequada, pode acarretar em diversos efeitos secundários não desejados: excesso de vibrações no entorno do desmonte, sobrepressão atmosférica, ruído, ultralançamento de fragmentos de rocha, presença de matacões na pilha fragmentada, aumento dos custos do desmonte, etc. Este trabalho visa controlar as vibrações provenientes das detonações em estruturas críticas (barragens, cavidades, diques, taludes e estruturas de construção civil), alterando os parâmetros do plano de fogo ao mesmo tempo que melhora a fragmentação, em uma mina de minério de ferro localizada na região central de Minas Gerais. Para controle das vibrações serão realizados os monitoramentos dos desmontes com sismógrafos e construídas as leis de atenuação em direção a cada região crítica. Por fim os resultados serão comparados com os resultados reais. Como base para esse trabalho será utilizado o software específico de simulação de desmontes, que permite a simulação em 4D (3D + tempo) das vibrações, fragmentação, ultralançamento, etc. A comparação entre as vibrações simuladas e reais se mostrou aderente de acordo com o método de distância escalonada para raiz quadrada, de acordo com os coeficientes K e Alfa encontrados para cada direção. A separação das cargas explosivas nos furos com a utilização de decks intermediários realizados com detritos de perfuração se mostrou uma forma eficaz de redução da carga máxima por espera, o uso de detonadores eletrônicos também se mostrou eficaz no controle da dispersão dos tempos de retardo e consequentemente no controle da carga máxima por espera.Item Ação dinâmica do desmonte de rochas por explosivos em barragem de rejeito.(2020) Ferreira, Fabiano Veloso; Silva, José Margarida da; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Torres, Vidal Félix Navarro; Silva, Valdir Costa eNa atualidade, devido a necessidade de otimizar os processos da mineração de forma global o conceito Mine-to-Plant se torna imperativo devido a necessidade de aproveitar da melhor forma a energia gerada na escavação com explosivos, objetivando a melhor fragmentação de rocha possível que atenda as operações subsequentes. Contudo energia remanescente da fragmentação gera efeitos secundários tal como as vibrações, causando danos a estruturas como por exemplo as barragens de rejeito. Este trabalho apresenta um estudo baseado no controle e monitoramento das vibrações geradas pela detonação de explosivos durante o desmonte de rochas. O objetivo principal é estudar o comportamento das vibrações para evitar possíveis danos a uma barragem de rejeitos localizada próxima a mina. A metodologia foi baseada em dados de monitoramentos sísmicos realizados em uma mina no quadrilátero ferrífero mineiro (MG), através da utilização do software comercial juntamente com o método de simulação de Monte Carlo, foi possível determinar a atenuação das vibrações pela mina e gerar um mapa de isovelocidades, assim como a sua probabilidade de ocorrência. Pelo avaliado neste estudo é possível afirmar que pode se utilizar valores acima de 1000 Kg para as frentes de lavra mais distantes da barragem (em torno de 3000m), enquanto para a região mais próxima é aconselhável manter a carga máxima aplicada de 53 Kg, podendo aumentar a carga até valores próximos a 130 Kg para distancias próximas a 1000 m da barragem. Pela análise probabilística, foi possível considerar uma alta probabilidade de ocorrência dos desmontes realizados com 53 Kg de carga máxima por espera atingirem valores de velocidade pico de partícula equivalentes a 0,1 mm/s na barragem de rejeito. Ao mesmo tempo, apresentam baixos valores de probabilidade de alcançar valores equivalentes a 1 mm/s na barragem, indicando que a metodologia de desmonte aplicada representa uma baixa influencia quanto a vibrações no terreno.Item Análise dinâmica via MEF das vibrações induzidas pelo desmonte de rochas.(2019) Zorzal, Caroline Belisário; Nogueira, Christianne de Lyra; Lima, Hernani Mota de; Nogueira, Christianne de Lyra; Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Silva, Valdir Costa eDesmonte de rochas por explosivos é a técnica mais usada na mineração para extração de rochas. Apesar de ser considerado um dos métodos mais rápidos e econômicos para se fragmentar e extrair rochas in situ, apenas uma parcela reduzida da energia gerada pelos explosivos é efetivamente utilizada na fragmentação. A energia remanescente é responsável pela geração de efeitos indesejáveis, tais como, as vibrações sísmicas do terreno. No que se refere à estabilidade e integridade do maciço rochoso e das estruturas adjacentes ao desmonte, esta vibração sísmica é o efeito mais crítico. A predição de velocidades de pico de partícula para desmontes de rocha por explosivos é fundamental para o entendimento e controle dos níveis de vibrações gerados e seus efeitos nas estruturas adjacentes. No entanto, a resposta de maciço rochoso aos esforços gerados por vibrações precisa ser melhor compreendida para que os níveis aceitáveis de vibrações sejam estimados com precisão. Esse estudo propõe avaliar as vibrações geradas por desmontes por meio de uma abordagem numérica. Com base numa formulação em deslocamento, foi implementado, dentro do programa ANLOG, um módulo de análise dinâmica tensão-deformação, via método dos elementos finitos, a fim de estimar as variações dos campos de deslocamento, velocidade e tensão induzidos por detonações. O módulo desenvolvido apresenta resultados satisfatórios para problemas de propagação de ondas elásticas quando comparados aos resultados obtidos analitica e numericamente disponíveis na literatura especializada. Os valores de velocidade de pico de partícula gerados a partir de desmonte de rochas por explosivos obtidos com o ANLOG apresentam boa concordância com valores estimados por meio de métodos empíricos e também com resultados numéricos disponíveis na literatura especializada.Item Avaliação dos danos causados pelo desmonte com explosivos no contorno de galerias subterrâneas a partir de um modelo baseado em medidas de velocidade de partícula.(2006) Silva, João Carlos Ribeiro Monteiro da; Silva, Valdir Costa eA ação das ondas de choque de detonações realizadas para a abertura de galerias subterrâneas induz danos ao maciço rochoso remanescente. Esse trabalho tem por objetivo avaliar a extensão desses danos, aplicando uma metodologia baseada no modelo de Holmberg e Persson, ao caso da mina subterrânea de Agalmatolito da LAMIL em Pará de Minas, MG. A partir de medidas de velocidade de partícula e das velocidades de propagação da onda primária, determinaram-se limites de vibração, acima dos quais são esperados danos. Utilizando a equação de atenuação das vibrações no campo próximo, desenvolvida para o local, calcularam-se os raios de duas zonas de dano em torno de duas classes de maciço: 0,24 m (raio de dano crítico) e 1,64 m (raio de dano mínimo) para o Metariolito; e 1,29 m e 1,59 m, respectivamente, para o Agalmatolito. Confrontando-se os resultados obtidos com aqueles constantes na literatura, verificou-se consistência com os valores encontrados para rochas semelhantes. Uma comparação da posição efetiva da superfície escavada com aquela prevista pelo modelo apresentou um erro de estimativa médio de 0,06 m.Item Desenvolvimento de explosivos utilizando combustíveis não-convencionais.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Resende, Salatiel Assis; Silva, Valdir Costa eA utilização do ANFO (amonium nitrate fuel oil) implica num reduzido custo de desmonte. Entretanto, tais custos podem ser ainda mais baixos ao se substituir o óleo diesel por combustíveis alternativos como biomassa (biodiesel, palha de arroz, sabugo de milho, bagaço de cana-de-açúcar) e resíduo de pneu. Este artigo investiga o emprego de novos combustíveis, em substituição ao óleo diesel presente na mistura entre o nitrato de amônio e óleo diesel (ANFO) através da medição da velocidade de detonação e, verificar a importância desses combustíveis na mistura explosiva. Com exceção do biodiesel, todos os ensaios provenientes da mistura entre o nitrato de amônio e os combustíveis alternativos apresentaram desempenho insuficiente quando comparado com o resultado do ANFO. Em termos percentuais em relação à velocidade de detonação do ANFO, as misturas apresentaram os seguintes valores: NA + Casca de arroz, 55,4%; NA + Sabugo de milho, 64,9%; NA + bagaço de cana, 70,1%; NA + resíduo de pneu, 74,4% e NA + Biodiesel, 93,7%. Entretanto, este estudo, sugere que a metodologia desenvolvida neste trabalho pode ser aplicada como referência para determinação e elaboração de misturas explosivas entre agentes oxidantes e combustíveis, uma vez que na totalidade dos ensaios realizados ocorreu a detonação das cargas.