ISEP - DM – Engenharia Geotécnica e Geoambiente
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Browsing ISEP - DM – Engenharia Geotécnica e Geoambiente by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia"
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- Análise da produtividade e reconciliação dos desmontes efetuados em 2022 e 2023: ZincoPublication . Sousa, Ângelo Manuel Rodrigues de; Silva, João Paulo Meixedo dos SantosO presente estudo surge no âmbito da dissertação em Engenharia Geotécnica e Geoambiente do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em colaboração com a Almina – Minas do Alentejo S.A., tendo como objetivo otimizar a produtividade e a reconciliação dos desmontes na exploração de zinco nos anos de 2022 e 2023. A análise da produtividade é essencial para identificar áreas de melhoria, permitindo a redução de custos operacionais e o aumento da eficiência produtiva. A reconciliação dos desmontes é crucial para garantir a qualidade e a precisão na extração do minério, comparando os valores planeados com os resultados reais. Este processo de reconciliação ajuda a minimizar perdas e a implementar medidas corretivas, promovendo uma gestão mais eficaz das reservas minerais. O trabalho abrange tanto os parâmetros geológicos como os operacionais, destacando a importância de ajustar variáveis de perfuração e detonação para reduzir a sobreescavação e a diluição do minério, bem como melhorar a recuperação. Os resultados indicam que uma abordagem otimizada pode trazer benefícios económicos significativos, sublinhando a necessidade de uma monitorização contínua e ajustes estratégicos nas operações mineiras para garantir a sustentabilidade e a segurança das atividades.
- Análise de estabilidade de bancadas subterrâneas exploradas pelo método ´Sublevel Stoping Bench & Fill´Publication . Cardoso, Diogo José Brandão; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA dissertação aborda a análise de estabilidade de cinco bancadas da mina de Aljustrel, especificamente dos jazigos de Feitais, do Moinho e da Estação, exploradas através do método de desmonte ‘Sublevel Stoping Bench & Fill’. A metodologia adotada inclui a pesquisa bibliográfica, o tratamento de dados geotécnicos e geomecânicos mineiros e aplicação de métodos observacionais e programas informáticos para previsão de problemas durante a exploração e definição de soluções de estabilidade. No jazigo do Moinho, a análise foi realizada utilizando a técnica de amostragem linear em faces expostas do maciço rochoso. No jazigo da Estação, devido à falta de acessos mineiros, a análise baseou-se principalmente em sondagens executadas na proximidade. Por último, as bancadas do jazigo de Feitais foram estudadas através do método da representatividade, sendo este mais eficiente apesar de menos detalhado. Com base nos levantamentos realizados foram aplicadas as classificações geomecânicas QSystem, RMR e GSI, cruciais à obtenção de parâmetros para análise comportamental e de estabilidade, com recurso a programas informáticos e ao método gráfico de Potvin, e proposta de sustimento. Conclui-se que todas as bancadas apresentam os hasteais instáveis, em função das dimensões e descontinuidades presentes, requerendo cabos como método de sustimento, à exceção da bancada transversal secundária devido à pasta de enchimento adjacente.
- A aplicação do jet grouting horizontal no suporte de frentes de escavação subterrânea: um caso de estudoPublication . Bezerra, Sebastião Casal Ribeiro da Silva; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoO presente trabalho tem como objetivo a análise e avaliação da aplicação da técnica de Jet Grouting horizontal no suporte de frentes de escavação subterrânea, com base num caso de estudo da obra da Linha Rosa do Metro do Porto, mais precisamente do troço Hospital Sto. António - Liberdade. A dissertação apresenta uma abordagem prática, fundamentada na experiência profissional adquirida durante a execução da obra, que inclui a descrição detalhada das etapas de execução, como perfuração, injeção, e análise e controlo dos parâmetros operacionais, através do sistema Jean Lutz. O estudo compara os dados recolhidos, incluindo tempos de perfuração e injeção, consumo de cimento, pressão de injeção, e densidade do refluxo, analisando a correlação entre estes parâmetros ao longo do processo. Adicionalmente, é realizada uma análise de produtividade, onde são avaliados a quantidade de metros perfurados, o número de turnos necessários para cada tratamento, o tempo total de paragens, e a velocidade de avanço média. A dissertação conclui com propostas de melhoria para a execução futura da técnica, destacando a importância de um controlo de qualidade contínuo e da otimização dos parâmetros operacionais, visando o aumento da eficiência, a segurança das operações e a redução dos custos envolvidos.
- Digitalização em geotecnia: da execução em campo à infraestrutura digital de dados (AGS + SIG)Publication . Pinho, Nicole Pereira de; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraO presente estudo, baseado num estágio curricular académico, envolve uma campanha de prospeção geotécnica de uma obra em Aveiro. Explora ainda a digitalização dos dados geotécnicos, desde a execução em campo até à integração nas infraestruturas digitais (AGS e SIG). Aborda o processo completo de recolha e tratamento de dados através de poços, sondagens mecânicas e ensaios in situ, incluindo os ensaios de penetração (SPT) e a instalação de piezómetros, seguido da análise das amostras recolhidas em laboratório. Além disso, centra-se na transferência de dados geotécnicos, com recurso a diversas ferramentas, entre elas o ‘ME-AGS GENERATOR’ desenvolvida para a uniformização e simplificação de dados geotécnicos. O aplicativo informático referido foi utilizado para converter dados em formato “.xls” para o formato “.ags”, uma conversão essencial para a validação do formato AGS, garantindo a conformidade e integridade dos dados. Com a sua validação, os dados podem ser utilizados de forma eficaz em programas de georreferenciação como QGIS para criar modelos digitais detalhados, integrando informações geotécnicas e cartográficas. No que diz respeito ao caso de estudo, o objetivo será corroborar a funcionalidade das diversas ferramentas digitais na prática geotécnica, de modo a obter informação digitalizada, permitindo assim a partilha uniformizada dos dados geotécnicos.
- Imagens aéreas na análise de risco de estabilidade de taludes costeiros: estudo exploratório através da ferramenta Google EarthPublication . Leal, Isabel Cristina Pacheco; Mendonça, António Agostinho MartinsEste trabalho tem como enfoque a análise de estabilidade de taludes com recurso a imagem aérea de satélite obtida através da ferramenta Google Earth. Para a análise foi criada e implementada uma matriz subdividida em três tabelas com características que influenciam a estabilidade taludes. A primeira tabela diz respeito a tópicos analisados na imagem de satélite, na segunda consiste numa análise secundária com recurso a ferramenta google Earth e à investigação de informação referente ao local e a terceira tabela conta com uma análise de campo com características observacionais e geomecânicas. A matriz é quantificada com valores compreendidos entre 1 e 3, sendo 1 o de menor risco. A matriz foi aplicada a três casos distintos que apresentavam um recuo evidente da linha de crista observada nas imagens de satélite, são eles: São Pedro de Moel, Paimogo e Assentiz. Estes três locais distinguem-se por apresentarem condições geológico-geotécnicas e geometrias dos próprios taludes distintas. Inicialmente tem-se como procedimento a observação das imagens de satélite dos respetivos locais, de períodos distintos, de forma a identificar a crista dos taludes em cada imagem. Posteriormente, as linhas de cristas são sobrepostas e comparadas com intuito de se observar o recuo da crista representado pelas linhas. Os locais de recuo foram individualizados em números de taludes e estudados singularmente com a aplicação da matriz. Esta metodologia apresenta algumas limitações e dificuldade de obtenção de certos parâmetros que podem ser colmatadas com futuras melhorias, no entanto, salienta-se a vantagem desta metodologia ter uma aplicação remota e poder ser utilizada como ferramenta de identificação expedita e preliminar na deteção de zonas com risco de instabilidade, para posterior análise mais detalhada e rigorosa.
- Implementação de equipamentos de controlo de desvios de perfuraçãoPublication . Meireles, Manuel João Pinto; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoEsta dissertação analisa o controlo de desvios em furos de produção através de um desviómetro, um equipamento da O-Pitblast S.A., que mede a inclinação, azimute e profundidade dos furos de perfuração em minas, não metálicas, e pedreiras a céu aberto. A trajetória dos furos de perfuração é essencial nas áreas de Engenharia de Minas, Geologia Mineira, Geotecnia e Engenharia Civil, sendo fundamental para a qualidade do desmonte. O estudo foca-se na importância de um planeamento adequado, os parâmetros dos furos e a geometria do plano de fogo, e no impacto da precisão da perfuração na eficiência do desmonte e nas operações subsequentes. A otimização do desmonte depende da compreensão da compartimentação do maciço rochoso e da aplicação de explosivos de forma adequada. Embora a redução dos desvios na perfuração seja importante, este estudo mostra que isso, por si só, não garante uma fragmentação eficiente. Ao longo de quatro desmontes realizados entre junho e agosto de 2024, foram identificadas lacunas e sugeridas correções no planeamento, destacando a necessidade de controle rigoroso dos desvios para uma melhor distribuição de explosivos e resultados mais eficientes. Assim sendo, ficou provado que através do acompanhamento e análise dos resultados dos desmontes PF30, PF33, PF34 foi possível um melhor planeamento para o PF35. A medição dos desvios de perfuração tornou-se o fator chave para o conhecimento da qualidade de perfuração e consequente minimização dos seus efeitos negativos.
- Inteligência operacional na gestão de operações mineirasPublication . Cruz, Eduardo Oliveira; Fernandes, José Augusto de Abreu PeixotoEsta dissertação analisa o impacto da digitalização nas operações mineiras, com foco na mina de Moatize, em Moçambique. Face à crescente pressão para aumentar a produtividade e assegurar uma produção sustentável, torna-se vital otimizar a gestão das operações mineiras. O estudo sublinha a importância da recolha e análise de dados como base fundamental para alcançar uma gestão operacional eficiente e informada. A implementação de ferramentas digitais, como as plataformas de Dispatch, permite monitorizar e analisar em tempo real as operações mineiras, respondendo assim às exigências necessárias para uma tomada de decisão informada. A dissertação aborda detalhadamente o processo de recolha de dados, desde a integração de sensores até à utilização de técnicas avançadas de Business Intelligence (BI) para a análise de grandes volumes de informação. Adicionalmente, propõe-se uma adaptação ao modelo de classificação temporal GMG, alinhando-o às necessidades específicas da mina de Moatize, de forma a representar de forma mais precisa a realidade operacional. Este estudo demonstra como uma recolha e análise eficiente de dados pode transformar a gestão das operações mineiras, assegurando maior produtividade, segurança e sustentabilidade, ao mesmo tempo que enfatiza a necessidade de uma infraestrutura tecnológica robusta para suportar avanços futuros.
- Modelações geológico-geotécnico tridimensionaisPublication . Silva, João Pedro Campos da; Mendonça, António Agostinho MartinsO presente trabalho tem como tema as modelações geológico-geotécnicas tridimensionais, onde o principal objetivo era avaliar a capacidade destes modelos na limitação de ricos e otimização de custos em projetos geotécnicos. Começou por se fazer um breve levantamento dos softwares de modelação 3D, com maior importância no mercado atual, ilustrando-os com três aplicação reais. O Autodesk Civil 3D foi a ferramenta selecionada para o desenvolvimento da investigação. Em trabalhos com grandes volumes de dados, a padronização de resultados é um aspeto que revela grande importância, permitindo harmonizar as interações entre todas as informações disponíveis. O formato de dados da AGS foi escolhido pela sua versatilidade e suporte pelo software selecionado. Fruto de uma exaustiva experimentação prática, desenvolveu-se um procedimento baseado na extensão Geotechnical Modeler. Este inicia-se com o zonamento geológico geotécnico e a criação da base de dados em formato padronizado. Segue-se a criação automática do modelo 3D, realizando-se os devidos ajustes. A campanha de prospeção geológico-geotécnica realizada no âmbito da construção do Shopping Cidade do Porto, foi o caso de estudo aplicado. Um total de 34 furos de sondagem complementados por ensaios SPT foram tratados de acordo com a metodologia. Quatro zonas geológico-geotécnicas foram propostas. Um primeiro modelo 3D foi gerado, porém, devido à existência de algumas incoerências interpretativas e ao facto do edifício em projeto ser mais abrangente que o modelo, um segundo foi elaborado. Realizaram-se algumas correções e extrapolaram-se dados, para que o modelo envolve-se todo o edifício. A comparação entre os perfis automáticos, conseguidos a partir do modelo gerado, e os perfis convencionais, expôs que embora os convencionais apresentem maior pormenorização, estes não têm qualquer influência das sondagens adjacentes. Esta revelou-se a grande vantagem da metodologia, trabalhando os dados como um conjunto, atingindo assim maiores precisões e, consequentemente, capaz de minorar os riscos associados, aprimorando a otimização.
- Otimização da granulometria do desmonte de maciços rochosos: cartografia de zonamento geotécnico vs. Índice de dispersão volumétricaPublication . Guedes, Inês Resende; Ramos, Luís Carlos Correia; Chaminé, Helder Gil Iglésias de OliveiraA qualidade de um desmonte de rocha com recurso a explosivos é geralmente influenciada pelo desempenho nas várias operações a executar, entre as quais, a etapa da perfuração. Deste modo, a presente dissertação apresenta como principal objetivo o desenvolvimento de correlações entre os desvios de perfuração e a granulometria resultante de um desmonte, aplicando, para esse efeito, o Índice de Dispersão Volumétrica (IDV) numa cartografia de zonamento geotécnico. O IDV, ainda em progresso, poderá desempenhar a função de indicador e quantificar, previamente, a qualidade de um desmonte. Com o seu desenvolvimento, será possível contribuir para a mitigação de desvios de perfuração indesejados antes do carregamento da pega, com vista à otimização da granulometria resultante, aproximando-a da pretendida, implicando custos reduzidos na operação de perfuração. Para o presente estudo foi selecionada a área da Pedreira do Facho, situada na Freguesia de Marecos, Penafiel, e pertencente à empresa REstradas Lda. Nesta, foi possível proceder, inicialmente, à caracterização geotécnica e geomecânica do maciço rochoso, definido pelas bancadas de desmontes precedentes, com recurso à técnica de amostragem linear e obtenção posterior de uma cartografia de zonamento geotécnico do georrecurso. De seguida, foi realizado também um levantamento relativo à malha de perfuração implementada e uma recolha de dados referente aos desvios de perfuração em profundidade, com recurso ao sistema Boretrak, possibilitando a análise da geometria tridimensional das pegas analisadas, bem como a variação da distribuição do explosivo no maciço rochoso, fator fundamental para o presente estudo. A perfuração desempenha, portanto, um papel fulcral no sucesso de um desmonte, interferindo os seus desvios, numa heterogénea dispersão do explosivo na massa rochosa. Deste resulta uma maior fraturação nas zonas onde existe sobre-influência do explosivo, e este se concentra, e uma fraturação mais pobre nas zonas de sub-influência, onde este se dispersa.
- Proposta exploratória para o reforço dos solos de vias Moçambicanas com fibras de cocoPublication . Jasse, Pita Naissone Pita; Mendonça, António Agostinho MartinsEste trabalho visa avaliar as potencialidades das fibras de coco no melhoramento e estabilização de solos problemáticos, de modo a garantir a sua aplicação nas camadas de bases e aterros em obras rodoviárias em Moçambique. Para a análise, recorreu-se a modelação utilizando o software RS2 da RocScience concebido para simulação de diferentes cenários que podem ocorrer na realidade em obras de geoengenharias, sobretudo da engenharia geotécnica. Neste sentido, foi simulado o comportamento de solo argiloso e arenoso. Em ambos os tipos de solos, foi simulado comportamento do solo natural numa profundidade de 1.5 metros, com a camada superficial de 0.30 m melhorada com fibras de coco, e um aterro de 3 m com inclinações de taludes variáveis. No caso do solo argiloso, a análise foi feita sob duas condições distintas, ou seja, em estado saturado e não saturado. Em ambas condições do solo argiloso, foram utilizadas as proporções de 0.5%, 1% , 1.5% e 2% de resíduos de fibras de coco com comprimentos variáveis, correspondentes ao peso do solo natural. No caso do solo arenoso, foi utilizada uma mesma percentagem de 0.5% de fibras de coco com 25 mm e 50 mm, tendo sido produzidos modelos do comportamento do solo arenoso com 0.5% de fibras e 25 mm de comprimento e, 0.5% de fibras e 50 mm de comprimento. Da análise feita, constatou-se que, os teores de 0.5% e 1% de fibras são os que apresentaram resultados satisfatórios. Tendo por base esses efeitos propõe-se o reforço das obras de terra rodoviárias Moçambicanas por meio da reutilização de fibras de coco produzidas pela agroindústria local. Tal solução, além dos benefícios técnicos associados, irá incentivar a incorporação de um atual resíduo no ciclo produtivo construindo assim para a dinamização da economia circular do país.