DEMIN - Departamento de Engenharia de Minas

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Assunto: search.filters.subject.Deformações e tensões

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    Simulação numérica tridimensional de escavações em meios geológicos.
    (2022) Castro, Philipe Silva Cardoso de; Nogueira, Christianne de Lyra; Nogueira, Christianne de Lyra; Santos, Tatiana Barreto dos; Charbel, Paulo André
    Os processos de escavação, a céu aberto ou subterrâneo, estão intimamente relacionados com a atividade de mineração. Estes processos conduzem a uma alteração do estado de tensão e deformação no meio geológico que é altamente dependente, dentre outros fatores, das condições geométricas e suas variações intermediárias ao longo do processo. Para que seja possível o acompanhamento das variações dos campos de tensão e deformação no decurso do processo construtivo da escavação torna-se imprescindível a utilização de um método aproximado para a solução do sistema de equações diferenciais parciais que governam este problema mecânico de equilíbrio estático com contorno variando a cada estágio da escavação. As equações aproximadas deste problema mecânico, em condição tridimensional, são obtidas através da formulação em deslocamento do método dos elementos finitos juntamente com uma metodologia que avalia as forças nodais equivalentes à remoção de parte do domínio do problema, a partir do estado de tensão na porção remanescente da escavação. Com base nesta formulação, foi desenvolvido um módulo para simulação tridimensional de escavações tomando como base computacional o módulo para simulação de escavações em condição bidimensional já implementado no sistema computacional ANLOG. Vários modelos discretos 3D foram testados e o módulo adaptado apresentou resultados satisfatórios para diversos tipos de análise em comparação com soluções analíticas presentes na literatura especializada, assim como em comparação com simulações bidimensionais.
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    Influência da redistribuição de tensões provocada por realces nas condições de estabilidade de galerias de desenvolvimento.
    (2016) Mendonça, Guilherme Alzamora; Lana, Milene Sabino; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Lacerda, Carla Maria Mendes; Silva, José Margarida da
    A lavra de minérios a partir de minas subterrâneas requer o desenvolvimento de acessos à jazida, liberação do minério das rochas encaixantes e seu transporte para a superfície. Assim, são necessárias escavações que irão exercer diferentes funções, apresentando variadas dimensões. Os realces de lavra, aberturas das quais se extrai o minério, frequentemente, assumem grandes dimensões, como no caso do método de lavra por subníveis. Tensões induzidas por estas grandes escavações podem afetar as condições de estabilidade de outras escavações de menor porte, principalmente aquelas situadas em sua proximidade. Este trabalho tem como objetivo investigar a influência das tensões induzidas por realces de lavra nas galerias de desenvolvimento secundário de uma mina. Estudos paramétricos, alternando a posição das galerias de desenvolvimento em relação aos realces, foram realizados a fim de avaliar as condições de estabilidade destas aberturas. Para tanto, utilizou-se nas simulações a modelagem numérica, aplicando-se o método dos elementos finitos. Inicialmente, foi assumido um comportamento elástico do maciço rochoso, possibilitando a simulação de um grande número de localizações para as galerias. Os resultados indicaram cenários distintos, desde alguns casos de colapso total das galerias, até casos em que a estabilidade das aberturas se mostrou possível. De posse desses resultados, para aqueles casos em que o maciço apresentou as melhores condições de estabilidade, foram realizadas análises elasto-plásticas do mesmo, a fim de se verificar zonas de plastificação e obter um melhor entendimento da sua condição de estabilidade. A geometria das escavações da Mineração Caraíba, empresa situada no Brasil e que extrai cobre a partir de uma mina subterrânea, foi utilizada nestas análises, com o intuito de se ilustrar uma situação real, em que foram observados problemas de rupturas em suas galerias de desenvolvimento.