Estudo de danos em pilares de carvão provocados pelo desmonte com explosivo

O dimensionamento de pilares em minas de carvão é fortemente influenciado pelas condições geomecânicas do depósito mineral e pelo método de lavra utilizado. No desmonte de rochas com utilização de explosivos, os danos provocados podem ser significativos e influenciar diretamente no dimensionamento e segurança dos pilares. Essa dissertação tem como meta estudar os danos nos pilares provocados pelo desmonte com explosivos em camadas de carvão tendo como hipótese de estudo que os danos no pilares diminuem em profundidade no interior do pilar, devendo ocorrer aumento na integridade da rocha desde as bordas até o núcleo do pilar. A validade da hipótese de estudo foi vericada em testemunhos de rocha obtidos por sondagem horizontal, nos quais foram feitos ensaios de resistência (carga pontual, tração (brasileiro), compressão uniaxial), ensaios de medição de velocidade ultrasônica e de velocidade de partícula (medição de vibração), além da descrição detalhada dos pedaços de testemunhos com a técnica de avaliação da integridade do maciço denominada . RQD Com a única excessão do ensaio de carga pontual, as outras técnicas utilizadas forneceram resultados úteis e indispensáveis aos cálculos que se fizeram a partir dos parâmetros obtidos com o RQD e vibração (as duas técnicas consideradas fundamentais na dissertação). Nessa dissertação, ficou comprovada a hipótese de estudo e o dano no pilar foi dividido em zonas de rocha com índices de fraturamento decrescente no sentido do núcleo do pilar: uma primeira zona com fragmentação intensa por compressão e duas outras, seguintes, fraturadas por cisalhamento, efeito das ondas sísmicas da detonação do explosivo. Os resultados obtidos nessa dissertação mostraram que os danos no pilar podem ser bem avaliados, que existem zonas distintas de fragmentação, as quais podem ser incorporadas no dimensionamento de pilares. As técnicas utilizadas ( RQD e vibração) foram eficientes na determinação dos danos provocados pelo explosivo, sendo, no entanto, necessário a introdução de modificações na padronização dos ensaios para melhor adaptá-los às condições de amostragem de campo.

Desmonte com explosivo em lavra subterrânea de carvão : avaliação do desempenho e utilização de ANFO

O desmonte com explosivos é uma das mais relevantes operações unitárias na lavra subterrânea de carvão no Brasil. Esta operação tem como objetivo a obtenção de ROM com uma distribuição granulométrica adequada, de tal forma que o impacto final na combinação com os custos de perfuração, limpeza e transporte sejam minimizados. A implantação de um controle de desempenho do desmonte, amparado em dados de geometria, análise de imagens e no monitoramento de vibrações, é uma ferramenta que permite avaliar as operações de desmonte. O controle de desempenho do desmonte deve englobar os seguintes parâmetros: geometria, desempenho do sistema de iniciação, desempenho da detonação, caracterização das propriedades do maciço rochoso e sua influência no processo de detonação, fragmentação e danos causados pelo desmonte às áreas adjacentes. Essa dissertação propõe métodos de diagnóstico para o desmonte com explosivos em subsolo amparados em dados de geometria, na análise de imagens e no monitoramento de vibrações. Investigou-se, também, a exeqüibilidade do uso de ANFO em perfuração de pequeno diâmetro com o objetivo de reduzir os custos globais de desmonte. Testes de desempenho foram realizados em superfície e subsolo, com um agente explosivo à base de nitrato de amônio e óleo combustível embalados em cartuchos plásticos. Complementando o controle de desempenho do desmonte e o estudo de viabilidade do emprego de ANFO, foi proposta a aplicação de metodologia para o controle de qualidade do sistema de iniciação das cargas explosivas com tubo de choque A adoção da metodologia desenvolvida mostrou-se apropriada para a elaboração de diagnósticos do desmonte com explosivos, tornando a tomada de decisão mais segura na introdução de melhorias nos sistemas de desmonte com explosivos possibilitando visualizar a necessidade de agregar qualidade à mão-de-obra com o desenvolvimento de programas de treinamento. Os estudos de adequação do ANFO apresentaram resultados positivos na sua aplicação em cenários particulares de desmonte subterrâneo, assim como a adoção da metodologia para o controle de qualidade dos sistemas de retardos demonstrou ser uma técnica eficiente e segura.

Estudo da efetividade de barreiras de amortecimento no controle de vibrações geradas pelo desmonte com explosivos em mina de carvão à céu aberto

Este trabalho apresenta o estudo da efetividade de barreiras de amortecimento para atenuar a vibração causada pela propagação de ondas sísmicas oriundas de detonações. A barreira consta de uma porção do terreno cujas características de propagação são modificadas artificialmente pela detonação de uma linha de furos com parâmetros idênticos aos dos furos de produção. Os resultados obtidos demonstram a efetividade deste recurso, evidenciado pelo coeficiente de redução entre os valores de vibração gerados em situações com e sem o uso de barreira (0,41) e também através da mudança dos coeficientes da equação de previsão via Distância Escalonada, possibilitando em escala de produção o aumento na carga máxima por tempo de retardo ( 4,9 % à 118,9% ), com redução de custos devido ao menor consumo de retardos por furo ( -5,7 % à - 40,7 % ).

Principais normas e recomendações existentes para o controle de vibrações provocadas pelo uso de explosivos em áreas urbanas: parte II

As atividades que envolvem o uso de explosivos devem ser controladas, não só com relação ao desmonte de estruturas (rocha e outros materiais), mas também quanto a danos estruturais em edificações próximas (casas, edificações históricas, etc.) e outros impactos ambientais como vibração, propagação de ruídos, ultralançamentos e sobrepressão atmosférica. Tais atividades são regidas por normas técnicas que sugerem parâmetros de medição e limites definidos na avaliação de prováveis danos. No caso específico de minerações em áreas urbanas, a velocidade de vibração de partícula (Vp), normalmente expressa em mm/s, é o parâmetro que tem dado melhor correlação na avaliação de possíveis danos às estruturas civis, atribuídos às vibrações do terreno. As diferentes normas existentes apresentam valores de Vp que variam de 2mm/s para edifícios históricos até 150mm/s para construções em concreto armado. A maioria delas considera na avaliação de danos estruturais, além da velocidade, a freqüência da vibração. Algumas normas foram elaboradas com base em dados experimentais, analisando parâmetros como o tipo de construção e o material nela utilizados, outras se basearam apenas em valores empíricos, mas todas apresentam valores conservativos. A norma brasileira não avalia o parâmetro freqüência e não classifica os diferentes tipos de estruturas civis, restringindo-se ao valor resultante da velocidade de vibração como parâmetro medido, sendo, assim, limitada e deficiente em relação às normas internacionais. A coletânea aqui apresentada reuniu as normas nas Américas e em outros continentes, além de uma comparação com as normas européias mais importantes em âmbito mundial.

IMPACTOS AMBIENTAIS ASSOCIADOS A DESMONTE DE ROCHA COM USO DE EXPLOSIVOS

A exploração de maciços rochosos com uso de explosivos provoca inevitáveis impactos ambientais e desconforto para as populações do entorno, as quais estão expostas cotidianamente aos seus efeitos. Os principais efeitos ambientais se fazem sentir através do ultralançamento de fragmentos, da geração de vibrações no terreno, de sobrepressão atmosférica, da emissão de materiais particulados (poeira) na atmosfera, do aumento dos níveis de ruído, do assoreamento de áreas e/ou de drenagens adjacentes às minerações, além da alteração visual e paisagística. Esses problemas podem ser reduzidos a um nível aceitável pela comunidade afetada, se a lavra for executada de modo a preservar as condições de saúde, segurança e bem estar da população afetada, adotando-se técnicas modernas de extração e beneficiamento, e pelo monitoramento continuado dos parâmetros ambientais envolvidos, mantendo-os, no mínimo, dentro dos limites estabelecidos pelos organismos governamentais fiscalizadores.

CONTROLE DE VIBRAÇÕES GERADAS POR DESMONTE E ROCHA COM EXPLOSIVOS. ESTUDO DE CASO: CALCÁRIO CRUZEIRO, LIMEIRA (SP)

Neste estudo foi realizado o monitoramento das vibrações geradas por explosivos em uma lavra de calcário e argilito localizada no município de Limeira (SP), com o objetivo de desenvolver equação de atenuação das vibrações e verificação da existência de variação nos níveis de vibração gerados pelo desmonte em diferentes níveis litológicos e estratigráficos. Os registros da velocidade de vibração de partícula e sua freqüência foram obtidos utilizando sismógrafos de engenharia, concentrando-se em área localizada a 300 m a sudoeste do empreendimento mineiro, no Bairro Belinha Ometto. Os trabalhos foram realizados em duas etapas. Na primeira foi gerada uma equação de atenuação que foi utilizada pela empresa e reduziu os incômodos causados à população pelas operações de detonação. Os valores obtidos na etapa seguinte indicaram que o principal fator na dispersão das velocidades de partícula seria a variação, em relação aos nominais, dos tempos de retardo dos acessórios de detonação que foram utilizados durante os trabalhos. Nas condições encontradas, considera-se imprópria a elaboração de planos de fogo que contemplem intervalos de tempo nominais entre a detonação de minas ou grupo de minas menores que 25 ms quando da utilização de acessórios de iniciação da coluna de explosivos dotados de tempo de retardo superior a 200 ms.

Qualidade da fragmentação no desmonte de rocha: análise preliminar

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Optimização do processo de perfuração em maciços rochosos: consequências técnico-económicas

Este estudo centra-se na temática da perfuração de maciços rochosos. A perfuração, dependendo do seu objectivo, diâmetro e comprimento, tem um vasto leque de aplicações incluindo a perfuração para o desmonte com explosivos e colocação de elementos de contenção. Este estudo esta focado na perfuração, tendo normalmente um papel preponderante no rendimento dos ciclos de trabalho em que esta inserida. O processo de perfuração implica uma estreita interacção das ferramentas de perfuração com maciço rochoso a perfurar, como tal um conhecimento rigoroso dos parâmetros geológicos, geotécnicos, geomecânicos do maciço rochoso e preponderante para auxiliar a gestão, do ponto de vista técnico-económico, da operação de perfuração. Este estudo tem como principal objectivo a optimização técnico-económica desta operação através da introdução de processos baseados nas boas práticas de engenharia na perfuração de maciços rochosos, nomeadamente a definição e introdução do processo de afiação dos bits no ciclo de perfuração. Na caracterização do maciço rochoso, para além da pesquisa e recolha bibliográfica pretende-se recorrer a ensaios ”in situ” e laboratoriais que permitam obter informacao útil para a avaliação da perfurabilidade e abrasividade do maciço rochoso.

Desmonte de rocha com explosivos: importância da optimização

Este trabalho pretende avaliar e melhorar o modo de execução da aplicação da técnica de rebentamento com explosivos, aumentando a fragmentação e reduzindo o custo no conjunto das operações de perfuração, carga, detonação e fragmentação secundária e compreender a influência na variação do custo das operações face às melhorias adoptadas. A investigação foi executada na pedreira da Mota-Engil, Engenharia S.A. ‘’ Bouça do Menino’’ Vila Verde, Cervães, tendo os dados iniciais sido recolhidos em 2004 (ano de referência) e comparados com os seguintes 4 anos. A perfuração é geralmente um dos principais factores que influenciam o resultado de um rebentamento, já que do seu rigor pode depender a eficiência do explosivo. Hoje em dia, para além da adequação dos métodos de execução ao local a fragmentar, existem ferramentas que nos permitem visualizar com rigor as circunstâncias em que se desenvolvem os trabalhos, nomeadamente as utilizadas pelos equipamentos de perfuração para controlo de profundidade, inclinação e direcção, a utilização de feixes ‘’laser’’ que nos permitem manter o nivelamento das plataformas, o ‘’laser’’ profile que nos ajuda a definir o posicionamento e inclinação dos furos relativamente à frente livre antes de executar a perfuração, ou ainda, a utilização de equipamentos de registo de coordenadas que nos permitem verificar o posicionamento do furo após a sua execução e decidir sobre a sua utilização mais correcta em função da sua posição. A utilização destas ferramentas associadas a um ‘’software’’ de desenho é ainda uma excelente ferramenta de formação para os operadores da perfuração e utilização dos explosivos, já que permite visualizar e compreender a relação da posição dos furos com o resultado do rebentamento.

Proposta de metodologia usando regressões lineares no cálculo dos efeitos vibratórios do rebentamento de explosivos

Este trabalho apresenta o estudo das leis de propagação das velocidades de vibração resultantes do uso de explosivo em diferentes maciços. Foram efectuados estudos para três tipos de maciços diferentes, granito, quartzito e calcário. Efectuaram-se campanhas de monitorização e registo dos dados em cada uma das situações. Caracterizando e utilizando duas leis de propagação de velocidades no maciço, a de Johnson e Langefors, calculou-se as suas variáveis por método estatístico de regressões lineares múltiplas. Com a obtenção das variáveis fizeram-se estudos de previsão dos valores de vibração a obter utilizando a carga explosiva aplicada nos desmontes. Através dos valores de vibração obtidos em cada pega de fogo para cada tipo de maciço comparou-se quais das duas leis apresentam o valor de velocidade de vibração menor desviado do real. Conforme ficou verificado neste estudo, a equação de Langefors garante uma mais-valia da sua aplicação na previsão das velocidades de vibração pois joga favoravelmente a nível da segurança assim como apresenta um menor desvio face à equação de Johnson quando comparada com o valor real de vibração obtido. Com isto o método de utilização de regressões lineares múltiplas como cálculo dos efeitos vibratórios é extremamente vantajoso a nível de prevenção de danos e cálculo de velocidades de vibração inferiores ao imposto pela Norma.

Análise das vibrações resultantes do desmonte de rocha em mineração de calcário e argilito posicionada junto à área urbana de Limeira (SP) e sua aplicação para a minimização de impactos ambientais

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Avaliação de danos mecânicos causados em banana Nanicão durante as etapas de beneficiamento, transporte e embalagem

This study had as objective the evaluation of mechanical damages occurred in banana Nanicão during the improvement process, packing and distribution, identifying the probable critical points. The mechanical damages caused by transport, first cleaning; cleanness and sorting; preservation in the packing, transport, and mature were evaluated. The studied packing had been: torito wooden packing (18 kg), wood type ½ box, (13 kg) and cardboard (18 kg). The stage of preservation and transport of the fruits to the distribution center duplicated the light defects and quintupled the serious defects, causing rottenness after the acclimatization. The cardboard packing did not support the piling up and presented deformations, that resulted in the kneading the fruits of the inferior packing, causing a significant increase of the serious defects. The fruits conditioned in the involved packing of plastic bubble had presented an inferior number of serious damages when compared with the others packing, without the plastic.

Determinação em tempo real da magnitude de danos físicos por impacto em linhas de beneficiamento e em condições de laboratório e seus efeitos na qualidade de tomate

Tomatoes are one of the most important vegetable crops grown in Brazil and are among the crops that have one of the highest post-harvest losses indexes in the country. The present work aimed at evaluating impact damage observed in packing lines of fresh tomatoes as well as to determine, under laboratory conditions, quality alterations of tomato fruits submitted to impact damage in different surface types. Critical points evaluation was accomplished using an instrumented sphere. Critical transference points found showed variations in acceleration levels from 30 to 129 G (m s-2). Tests carried out under laboratory conditions showed that padded surfaces reduced up to 31% impact damage. Incidence of severe internal physical damage was evaluated by a subjective scale and increased by 79% on hard surfaces for the highest fall drop. On the other hand, it was observed an effective reduction in physical damage on fruits when padded surfaces were used. When a 10-cm drop was performed, the maximum reduction measured was 10% for hard surfaces and 5% for previously padded surfaces. For quality parameters, it was observed for high drops on hard surfaces, highest values for weight loss, total acidity, lower values for vitamin C and Soluble Solids.

Desfolha artificial simulando danos de pragas na cultura do girassol (Helianthus annuus L., Asteraceae)

O girassol está sujeito às perdas de área foliar por diferentes fatores, dentre eles os insetos desfolhadores, contra aos quais geralmente são dirigidas aplicações de inseticidas na cultura. A desfolha artificial em plantas de importância econômica é uma metodologia útil na simulação de ataques dessas pragas em lavouras na determinação dos níveis de dano econômico. O objetivo deste estudo foi avaliar componentes de produção das plantas de girassol submetidas a níveis crescentes de desfolha de 0, 10, 25, 50, 75 e 100%, realizada em três distintos estádios fenológicos da cultura, a saber: V6 (seis folhas com no mínimo 4,0 cm de comprimento), R1 (quando a inflorescência circundada pela bráctea imatura torna-se visível) e R5.5 (50% das flores do disco estão fertilizadas ou em antese), perfazendo um total de 18 tratamentos, os quais foram dispostos em blocos ao acaso, com quatro repetições. Para todos os componentes de produção avaliados (diâmetro do capítulo, biomassa total de sementes da planta e biomassa de 100 aquênios) houve efeito significativo da interação dos tratamentos, evidenciando que o efeito da desfolha será dependente do estágio fenológico da planta. O estádio R5.5 foi mais sensível à desfolha, ocasionando perdas em todos os componentes de produção avaliados.