POSGEO - Doutorado (Teses)
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Navegando POSGEO - Doutorado (Teses) por Autor "Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito"
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Item Estudo das características de compressibilidade e adensamento de rejeitos de fosfato de baixa densidade com o uso de técnicas experimentais de laboratório e de campo.(2017) Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Sandroni, Sandro Salvador; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Villar, Lúcio Flávio de Souza; Ferreira, Lucas DeleonO conhecimento das características associadas à compressibilidade e adensamento dos rejeitos finos de mineração configura-se como elemento indispensável nos projetos de disposição por via úmida, permitindo uma estimativa mais coerente da vida útil dos sistemas de contenção. Geralmente, os rejeitos finos são lançados de maneira praticamente aleatória, sem o devido controle das variáveis que influenciam o processo de deposição. Além disso, estes materiais apresentam características peculiares, com elevadas proporções de partículas finas (fração argila), cujo processo de adensamento não é governado pela teoria clássica de Terzaghi, tornando-se fundamental o desenvolvimento de estudos específicos, com a previsão de um modelo deposicional essencialmente consistente, associado às grandes deformações experimentadas por estes materiais durante o processo de consolidação. Neste sentido, esse estudo apresenta um programa experimental implantado para a correta avaliação deste tipo de rejeito, incluindo o desenvolvimento de equipamentos e técnicas de ensaios de laboratório e de campo, além do estabelecimento de simulações numéricas, vinculadas aos resultados obtidos nos diferentes ensaios realizados. Os estudos foram aplicados a um rejeito fino de fosfato de baixa densidade, com características particulares, oriundo do processo de beneficiamento da Mina de Bayóvar, no Peru. Os resultados alcançados, a partir da sondagem piezométrica e dos ensaios HCT e CRD, especialmente, atestaram a efetividade, a precisão e a versatilidade dos equipamentos desenvolvidos, além de configurarem-se como representativos, a partir das análises e comparações instituídas e da definição das características de compressibilidade e adensamento do rejeito de fosfato. Adicionalmente, foram estabelecidas simulações de enchimento de dois reservatórios, baseadas nas leis de compressibilidade obtidas em campo, além de modelagens numéricas com o uso do software CONDES0, a partir dos parâmetros constitutivos extraídos dos ensaios HCT realizados. As diferentes análises sistematizadas, quando comparadas, mostraram-se consistentes na previsão da capacidade de armazenamento dos reservatórios, observando a particularidade de cada ensaio e do rejeito estudado.Item Estudo do processo de sedimentação, compressibilidade e adensamento em rejeitos de fosfato com o uso de coagulantes e floculante.(2021) Barriga Paria, Christ Jesus; Pereira, Eleonardo Lucas; Pereira, Eleonardo Lucas; Ferreira, Lucas Deleon; Lima, Hernani Mota de; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Cervantes, Luis Martin TejadaA gestão de disposição de rejeitos de baixa densidade por via úmida, tal como o de fosfato, é de extrema relevância na indústria da mineração, sendo imprescindível uma caracterização detalhada dos deles. A utilização de teorias de adensamento a grandes deformações já é amplamente feita há décadas, dessa forma torna-se indispensável realizar estudos aprimorando um modelo deposicional fundamentalmente consistente, relacionados às grandes deformações experimentadas pelo rejeito durante o processo de adensamento. Portanto, esta tese padronizou uma metodologia de análise desde o processo de sedimentação (mediante ensaios de coluna), o processo de adensamento, realizado pelo ensaio de adensamento induzido por percolação (um ensaio não convencional em particular), além de um programa de simulações numéricas. O rejeito procedente da etapa de beneficiamento da Mina de Bayovar, no Peru, permitiu montar os corpos de prova para diferentes teores de sólidos, com limites entre a faixa de 8,5% a de 21%. A metodologia também foi agregada o uso de coagulantes e floculante com dosagens de 20 ppm a 120 ppm para entender o comportamento do rejeito frente às reações químicas que poderiam ser experimentadas, além de conhecer sua resposta nos processos de sedimentação, compressibilidade e adensamento. Os resultados obtidos com os ensaios determinaram com precisão a razão da velocidade de sedimentação e as relações de compressibilidade e permeabilidade para polpas do rejeito de baixa densidade, referindo-se às diferentes condições do teor de sólidos e da dosagem do floculante. Os ensaios de adensamento por percolação ajudaram no entendimento do rejeito de fosfato com a obtenção dos parâmetros constitutivos que foram usados diretamente na modelagem numérica de adensamento de grandes deformações (através do software CONDES0), de onde foram obtidas simulações de enchimento de um reservatório. Esses modelos, que dependem das relações de sedimentação, compressibilidade e permeabilidade, podem ser usados para a seleção de estratégias de disposição de rejeitos de mineração na etapa de armazenamento nos reservatórios de um projeto de mineração.Item Proposta de metodologia para lavra de barragens de rejeitos de ferro construídas pela técnica de aterro hidráulico.(2020) Sousa, Gustavo Marçal de; Gomes, Romero César; Gomes, Romero César; Ferreira, Lucas Deleon; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Villar, Lúcio Flávio de Souza; Ribeiro, Luís Fernando MartinsEsta tese tem como objetivo propor metodologia que permita avaliar a segurança geotécnica das operações de lavra de barragens de rejeitos construídas pela técnica de aterro hidráulico, criando alternativa para a indústria de mineração que alie o ganho ambiental do aproveitamento dos rejeitos a uma desativação definitiva, por meio da lavra de barragens. Para tal, o desenvolvimento de pesquisa teve ênfase na proposição de um conceito de desmonte, com seus pilares fundamentados na escolha de uma barragempiloto, que permitiu a montagem de um plano de investigação geológico-geotécnico específico para projetos de lavra, incluindo investigação indireta por geofísica. Como resultados, são propostas seis etapas para um adequado estudo e desenvolvimento da lavra: caracterização do reservatório; modelagem qualitativa e quantitativa do rejeito; elaboração do plano de lavra; definição da rota de processo/local de deposição; arranjo geral operacionalizado e execução de testes em escala de produção, as quais são capazes de gerar elementos suficientes para o atendimento de premissas iniciais de projeto, permitindo avaliar a estabilidade geotécnica em geometrias muito próximas das que serão executadas em campo, servindo de base para a tomada de decisão a respeito da viabilidade técnica e econômica do desenvolvimento das ações de descomissionamento. Ainda, dentro da metodologia para lavra, a técnica de vibro-adensamento desenvolvida para rejeitos, baseada na proposição de adensamento de solos arenosos, juntamente com o conceito de lavra em tiras proposto e executado a partir do Teste 5, possui potencial para aplicação em grande parte dos aterros hidráulicos constituídos por rejeitos de ferro, desde que o percentual granulométrico passante na peneira 200 (0,075mm) não seja superior a 70%. Conclui-se, com base nos resultados apresentados, com devido olhar crítico, que a metodologia proposta é capaz de viabilizar a lavra com foco em descomissionamento ou manejo, garantindo a segurança geotécnica das operações de lavra para barragens de rejeitos similares à barragem-piloto.Item Proposta de uma metodologia de tratamento de fundação de uma barragem de concreto e seus efeitos na análise de subpressão e deslocamentos.(2020) Lopes, Marieli Biondo; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Assis, André Pacheco de; Assis, André Pacheco de; Alameda Hernández, Pedro Manuel; Santos, Tatiana Barreto dos; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Saião, Alberto de Sampaio FerrazO Brasil possui um dos maiores parques hidrelétricos do mundo, com capacidade de geração de energia comparado à posição da Arábia Saudita na extração de petróleo. Empreendimentos importantes nos rankings mundiais foram projetados e executados no país, a citar a UHE Itaipu, UHE Tucuruí, e as mais recentes, UHE Jirau e UHE Belo Monte. Isso ressalta a importância no estudo continuado de técnicas e teorias comumente utilizadas, a fim de melhorar a qualidade dos projetos. Este trabalho aprofundou os conceitos referentes aos tratamentos de fundação em barragens de concreto, através de cortinas de injeção e drenagem. Propôs, como objetivo principal, elaborar um modelo de tratamento otimizado às características hidráulicas da fundação do vertedouro da UHE Jirau, e avaliou o seu impacto nas magnitudes da subpressão, deslocamentos horizontais da crista e, estabilidade global. Em relação à condutividade hidráulica do granito de fundação, este possui permeabilidade abaixo de 10-4 cm/s, coeficiente este apresentado em situações de maciços rochosos já tratados, revelando que para este material o tratamento ideal poderia ser pontual. Na Europa, utiliza-se a metodologia GIN para injeção com calda de cimento, baseada nos ensaios de Lugeon. Aplicou-se, por retroanálise, este método na UHE Jirau, encontrando intensidades mais baixas que àquelas recomendadas por Lombardi e Deere (1993), devido à baixa condutividade hidráulica do maciço, corroborando com as análises de permeabilidade. No estudo da subpressão, constatou-se que um projeto otimizado de fundação, com furos de injeção posicionados pontualmente na fundação e aumento dos furos de drenagem profunda, apresenta uma redução de 10% na magnitude da subpressão. Essa redução, acarreta em aumento nos fatores de segurança da estabilidade global, destacando-se uma variação de até 70% na segurança contra a flutuação. No caso dos deslocamentos horizontais da crista do vertedouro, comprovou-se que os esforços da subpressão (orientados pela melhoria no projeto de tratamento de fundação) não provocam alteração, devido as ações de empuxos hidrostáticos e hidrodinâmicos serem mais importantes para estes efeitos.