DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas

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    Blast-induced ground vibrations : a dynamic analysis by FEM.
    (2022) Zorzal, Caroline Belisário; Nogueira, Christianne de Lyra; Lima, Hernani Mota de
    The peak particle velocities (PPV) are fundamental for understanding and managing the levels of blast-induced ground vibrations and their effects on adjacent structures. Given that numerical analysis of seismic vibrations has been demonstrated to be a method that can significantly contribute to predicting PPV, this study adopts a numerical approach using the finite element method (FEM) to assess blasting-induced ground vibration in rock masses. A dynamic module of the stress-strain analysis based on the FEM displacement formulation is developed in ANLOG software to estimate the variations of displacement, velocity, strain, and stress induced by blasting. The dynamic modulus implemented is verified using two verification examples. After, ANLOG is used in an application example to estimate seismic vibrations induced by blasting and to define the attenuation law for a limestone quarry near an urbanized area in Spain. The effect of Rayleigh damping coefficients (α and β) on the PPV levels estimated by ANLOG was investigated, and the most appropriate numerical attenuation law is then obtained. The numerical analysis presents satisfactory results for elastic-wave propagation induced by blasting and the peak particle velocity values obtained shows good agreement with field and the numerical results available in the specialized literature. The results indicate that ANLOG can perform personalized analysis of rock mass under blast-induced dynamic stress taking into consideration the geological and geomechanical characteristics particular to each medium as well as the blast parameters.
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    Study of non-conventional fuels for explosives mixes.
    (2014) Resende, Salatiel Assis; Silva, Valdir Costa e; Lima, Hernani Mota de
    A utilização do ANFO (ammonium nitrate fuel oil) implica um reduzido custo de desmonte. Tais custos podem ser 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. Esse artigo investiga o emprego de novos combustíveis, em substituição ao óleo diesel presente no ANFO via medição da velocidade de detonação e verificação do efeito 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 insatisfatório comparado ao ANFO. Os percentuais obtidos de velocidade de detonação das misturas em relação à do ANFO foram de 55,4% (NA + Casca de arroz), 64,9% (NA + Sabugo de milho), 70,1% (NA + bagaço de cana), 74,4% (NA + resíduo de pneu) e 93,7% (NA + Biodiesel). Ainda, a metodologia adotada pode ser aplicada como referência para determinação e elaboração de misturas explosivas (agentes oxidantes e combustíveis), uma vez que, nos ensaios realizados, ocorreu a detonação das cargas.
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    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 e
    A 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.